Splitter là gì? Có bao nhiêu loại bộ chia quang? (2025)

Sẽ có một số anh em không khỏi thắc mắc khi nghe nhắc đến Splitter trong lĩnh vực viễn thông, đặc biệt là mạng cáp quang. Vậy Splitter là gì, có nguyên lý hoạt động như thế nào và công dụng ra sao? Hãy cùng với Mecsu đi tìm câu trả lời trong bài chia sẻ dưới đây anh em nhé.

1. Splitter là gì?

Splitter, hay còn gọi là bộ chia quang (Optical Splitter), là một thiết bị quang thụ động (Passive Optical Device) đóng vai trò then chốt trong các hệ thống mạng quang thụ động (PON - Passive Optical Network).

Chức năng chính của nó là phân chia tín hiệu quang từ một hoặc vài sợi cáp quang đầu vào thành nhiều tín hiệu giống hệt nhau (nhưng có công suất quang yếu hơn) để phân phối đến nhiều sợi cáp quang đầu ra. Nói đơn giản, nó cho phép một giao diện mạng quang (như cổng PON trên thiết bị OLT tại trạm trung tâm) có thể được chia sẻ cho nhiều người dùng (thuê bao) khác nhau.

→ Nguyên lý hoạt động của Splitter

Nguyên lý hoạt động của bộ chia quang khá đơn giản: Nó nhận tín hiệu quang (chùm ánh sáng) từ cổng đầu vào và phân chia công suất của chùm ánh sáng đó thành nhiều phần (thường là bằng nhau) rồi đưa ra các cổng đầu ra.

Ví dụ:

• Bộ chia 1x4: Nhận 1 tín hiệu đầu vào, chia thành 4 tín hiệu đầu ra. Mỗi đầu ra sẽ nhận được khoảng 1/4 (25%) công suất của tín hiệu gốc (trừ đi suy hao của bộ chia).
• Bộ chia 2x64: Nhận tối đa 2 tín hiệu đầu vào và có thể chia ra 64 đầu ra. Thiết kế này thường dùng trong các hệ thống cần dự phòng (redundancy), cho phép chia 2 chùm sáng từ 2 sợi cáp đầu vào riêng lẻ thành 64 chùm sáng, truyền qua 64 cáp quang đầu ra.

Quá trình chia này có thể thực hiện theo một tỷ lệ nhất định đã được thiết kế trước (ví dụ: 50/50, 30/70, hoặc chia đều 1:N).

→ Đặc điểm nổi bật của bộ chia quang

Bộ chia quang có những đặc điểm kỹ thuật quan trọng sau:

• Kích thước nhỏ gọn: Các bộ chia quang hiện đại (đặc biệt là loại PLC) có kích thước rất nhỏ, dễ dàng lắp đặt trong các khay, hộp phân phối (ODF) mà không chiếm nhiều diện tích.
• Tổn hao xen (Insertion Loss) thấp: Đây là lượng suy hao công suất tín hiệu khi đi qua bộ chia (không tính suy hao do phân chia công suất). Tổn hao xen càng thấp càng tốt.
• Tổn hao phụ thuộc phân cực (PDL - Polarization Dependent Loss) thấp: Tín hiệu quang có thể có các trạng thái phân cực khác nhau. PDL là sự chênh lệch suy hao giữa các trạng thái phân cực. PDL càng thấp, tín hiệu càng ổn định.
• Độ đồng đều (Uniformity) cao: Đối với bộ chia 1:N, độ đồng đều thể hiện sự chênh lệch công suất giữa các cổng đầu ra. Độ đồng đều càng cao (chênh lệch càng ít) thì tín hiệu chia ra càng đều.
• Hoạt động thụ động (Passive): Bộ chia quang không cần cấp nguồn điện để hoạt động.
• Dải bước sóng rộng: Có khả năng hoạt động ổn định trên một dải bước sóng rộng (ví dụ từ 1260nm đến 1650nm), phù hợp với nhiều công nghệ mạng quang.

→ Tại sao nên sử dụng Splitter (trong mạng PON)?

Thi công lắp đặt nhanh chóng, gọn nhẹ và chất lượng ổn định

Việc sử dụng công nghệ PON với các bộ chia quang thụ động giúp đơn giản hóa đáng kể kiến trúc mạng. Thay vì phải kéo một sợi quang riêng biệt từ trung tâm đến từng thuê bao (kiến trúc điểm-tới-điểm, tốn rất nhiều sợi quang và cổng thiết bị), chỉ cần 1 sợi quang từ trung tâm đi đến bộ chia, rồi từ đó mới phân chia ra cho nhiều thuê bao. Điều này giúp giảm số lượng sợi quang và thiết bị cổng tại trung tâm, giúp thi công nhanh, gọn nhẹ hơn.

Chi phí phải chăng, giá thành rẻ

Giảm số lượng sợi quang và thiết bị cổng OLT tại trung tâm đồng nghĩa với việc giảm chi phí đầu tư ban đầu. Hơn nữa, các bộ chia quang là thiết bị thụ động, không cần cấp điện, không cần bảo trì phức tạp, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí vận hành và điện năng tiêu thụ so với các hệ thống mạng chủ động (Active Optical Network) đặt thiết bị chuyển mạch ở ngoài trời.

Tính năng nổi bật, dễ quản lý

Hệ thống mạng PON sử dụng splitter cho phép quản lý tập trung tại OLT. Ngoài ra, các bộ chia quang cũng có thể được sử dụng trong các hệ thống đo kiểm, giám sát mạng quang (OTDR) hoặc các hệ thống truyền hình cáp (CATV) qua quang.

2. Bộ chia tách quang có công dụng gì?

Bộ chia tách quang được ứng dụng rộng rãi ngày nay, dưới đây sẽ là một số công dụng phổ biến nhất của bộ Splitter mà anh em có thể tham khảo:

• Mạng viễn thông quang: Ứng dụng chính là trong các mạng truy nhập quang thụ động (PON) như GPON, EPON để cung cấp dịch vụ Internet cáp quang (FTTH/FTTB) cho nhiều thuê bao.
• Hệ thống truyền hình cáp (CATV): Phân chia tín hiệu truyền hình quang (RF over Glass) đến nhiều hộ gia đình.
• Mạng quang cục bộ (Optical LAN - OLAN): Sử dụng trong các tòa nhà, khuôn viên trường học, bệnh viện...
• Hệ thống đo kiểm và cảm biến quang: Dùng để trích một phần tín hiệu ra để đo đạc, phân tích mà không làm gián đoạn đường truyền chính.
• Hệ thống khuếch đại quang: Có thể dùng để chia tín hiệu trước hoặc sau các bộ khuếch đại quang (EDFA).

3. Có bao nhiêu loại bộ chia quang Splitter?

Có nhiều cách phân loại, nhưng hai cách phổ biến nhất là:

→ Dựa theo yếu tố về phương tiện truyền dẫn (Loại sợi quang)

Theo yếu tố phương tiện truyền dẫn thì bộ chia quang Splitter được chia thành 2 loại sau:

• Bộ chia quang đơn mode (Singlemode - SM): Được thiết kế để hoạt động với sợi quang đơn mode. Dùng cho các ứng dụng truyền đi xa và có dải bước sóng hoạt động rộng, phổ biến là 1310nm và 1550nm. Đây là loại dùng trong mạng FTTH.
• Bộ chia quang đa mode (Multimode - MM): Được thiết kế để hoạt động với sợi quang đa mode. Dùng cho các ứng dụng truyền ở khoảng cách ngắn (như trong tòa nhà, trung tâm dữ liệu), hoạt động ở các bước sóng 850nm hoặc 1310nm.

→ Dựa theo kỹ thuật sản xuất (Công nghệ chế tạo)

Đây là cách phân loại quan trọng nhất, quyết định đến đặc tính và ứng dụng của bộ chia:

• Bộ tách quang FBT (Fused Biconical Taper): Bộ chia quang hợp nhất nóng chảy truyền thống.
• Bộ tách quang PLC (Planar Lightwave Circuit): Bộ chia quang mạch sóng phẳng.

4. Phân biệt FBT và PLC - Hai công nghệ bộ chia quang chính

→ FBT Splitter là gì?

FBT (Fused Biconical Taper) là công nghệ chế tạo bộ chia quang truyền thống. Quá trình này liên quan đến việc lấy hai hoặc nhiều sợi quang, bện chúng lại với nhau, sau đó nung nóng chảy và kéo dài chúng ra ở một điểm. Tín hiệu quang đi vào sẽ được "hợp nhất" và phân chia tại vùng nóng chảy này.

Ưu điểm:

• Chi phí sản xuất tương đối thấp và công nghệ đã trưởng thành.
• Linh hoạt trong việc tạo ra các tỷ lệ chia không đồng đều (ví dụ: 10/90, 20/80...).

Nhược điểm:

• Khó sản xuất các bộ chia có số lượng cổng ra lớn (ví dụ 1x32, 1x64) một cách đồng đều và hiệu quả. Thường chỉ dùng cho các cấu hình phân chia nhỏ (như 1x2, 1x3, 1x4).
• Dải bước sóng hoạt động hẹp hơn (thường chỉ tối ưu cho 1 hoặc 2 cửa sổ bước sóng).
• Độ đồng đều và độ tin cậy có thể kém hơn PLC, đặc biệt là khi số cổng ra tăng lên.

Hiện nay, bộ chia quang FBT vẫn được sử dụng, nhưng chủ yếu cho các ứng dụng cần tỷ lệ chia tùy chỉnh hoặc cấu hình chia nhỏ.

→ PLC Splitter là gì?

PLC (Planar Lightwave Circuit) là công nghệ chế tạo bộ chia quang mới và hiện đại hơn. Nó sử dụng các kỹ thuật quang học tích hợp, tương tự như cách sản xuất vi mạch bán dẫn.

Một "mạch sóng ánh sáng phẳng" (một con chip quang nhỏ) được chế tạo bằng cách in thạch bản (photolithography) các ống dẫn sóng (waveguides) lên một đế thủy tinh silica (silica glass substrate). Các ống dẫn sóng này được thiết kế để chia tín hiệu quang đầu vào thành nhiều tín hiệu đầu ra theo tỷ lệ mong muốn (thường là chia đều).

Ưu điểm:

• Rất phù hợp để sản xuất các bộ chia có số lượng cổng ra lớn (như 1x8, 1x16, 1x32, 1x64, 2x32...) với độ đồng đều giữa các cổng rất cao.
• Kích thước cực kỳ nhỏ gọn.
• Dải bước sóng hoạt động rất rộng, độ tin cậy cao.
• Tổn hao thấp và đồng đều.

Nhược điểm:

• Quá trình sản xuất phức tạp hơn FBT.

Bộ tách quang PLC là lựa chọn tiêu chuẩn và tối ưu cho hầu hết các ứng dụng mạng PON (như FTTH, GPON) có cấu hình phân chia lớn hiện nay.

5. Mời anh em xem thêm nhé

• Hồ quang điện là gì? Ứng dụng hồ quang điện
• Catot là gì? Anot là gì? Phân biệt Cathode & Anode
• STEP MOTOR (Động cơ bước): Khái niệm, cấu tạo & cách hoạt động

Mong rằng qua bài chia sẻ ở trên của Mecsu có thể giúp anh em nắm được tất tần tật các thông tin liên quan đến bộ chia quang Splitter, đặc biệt là sự khác biệt giữa hai công nghệ FBT và PLC. Nếu anh em cần hỗ trợ gì thêm hãy liên hệ ngay với đội ngũ mecsu.vn để được hỗ trợ một cách nhanh chóng nhất.