光ファイバースプリッターの損失：1:2～1:64 ガイド

光ファイバースプリッターの損失 「1:」の後に記載されている数値とは異なります。1:8のスプリッターの理想的な損失は8dBではありません。入力電力が8つの出力に均等に分割されるため、1出力あたりの理想的な損失は約9.03dBとなります。実際のスプリッターには追加の損失があるため、規定の最大挿入損失はこれよりも高くなります。.

このガイドでは、1:2から1:64までの理想的な損失値を示し、実際の値がこれより高くなる理由を解説するとともに、FTTHやPONのリンクバジェットに分岐器の損失を算入するための実用的な手法を紹介します。.

光ファイバースプリッタの損失計算式

平衡型の1:Nスプリッタの場合、各出力には理想的には 1/N 入力光パワーの。.

理想的な減衰量は次のとおりです：

理想的なスプリッタの損失（dB）＝ 10 × log10(N)

たとえば、1:8のスプリッターには、8つの等しい出力があります：

10 × log10(8) = 9.03dB

理想的な1:8スプリッターに入射する光パワーが0dBmの場合、過剰損失、コネクタ、製造公差を考慮する前の各出力の光パワーは、およそ−9.03dBmとなります。.

電力比表記では、その変化は次の通りです。 10 × log10(1/N), 、これは負の値です。リンク予算では、減衰は通常、正の損失値として表され、送信電力から差し引かれます。.

光ファイバースプリッタの損失表：1:2～1:64

分割比率	出力あたりの理想出力	厳密な理想損失	丸め理想損失	FOAの代表的な挿入損失の例*
1:2	50%	3.01dB	3dB	3.6dB
1:4	25%	6.02dB	6dB	6.8dB
1:8	12.5%	9.03dB	9dB	10.0dB
1:16	6.25%	12.04dB	12dB	13.0dB
1:32	3.125%	15.05dB	15dB	16.0dB
1:64	1.5625%	18.06dB	18dB	19.5dB

*「挿入損失」の欄は、によって公開された教育用の例です。 光ファイバー協会. 。これは普遍的な仕様ではありません。設置するスプリッターのデータシートに記載されている最大挿入損失値を使用してください。.

便利な近似式として、出力数が2倍になるごとに、理想的な損失が約3.01dB増加するというものがあります：

• 1:8～1:16：約3.01dB高い
• 1:16～1:32：約3.01dB高い
• 1:32～1:64：約3.01dB高い

だからこそ、予備出力容量を追加することは、決して無償ではないのです。.

実際のスプリッタの損失が計算式よりも大きくなる理由

この式は、理想的な電力分割を表しています。市販の分波器には、構成要素による損失や製造公差も生じます。.

超過損失

光出力の一部は、出力に到達することなく、部品内部で損失として失われます。理想的な分岐損失と測定された挿入損失との差には、この非効率性やその他の構造上の影響が含まれています。.

ポート間の均一性

出力ポートは完全に同一というわけではありません。損失の均一性とは、出力ポートの中で最も強いものと最も弱いものとの差を表します。最悪ケースのリンクバジェットを確認する際には、許容される最も弱いポートが重要となります。.

コネクタ付きまたは裸ファイバー構造

コネクタ付きスプリッタの公表されている挿入損失値には、コネクタに起因する損失が含まれている場合がありますが、仕様の記載方法は製品によって異なることがあります。データシートに記載されている値が、終端処理済みのアセンブリ全体に適用されるのか、それともスプリッタ部品のみを対象としているのかを確認してください。.

波長、温度、許容範囲

挿入損失は、動作波長、温度、および製造公差によって変動する場合があります。ネットワークで要求される波長範囲および環境条件の範囲において、保証された仕様を使用してください。.

ITU-T G.671では、挿入損失や損失変動など、受動光部品の伝送パラメータが規定されていますが、市販されているすべての1:Nスプリッタに共通する単一の挿入損失値を定めているわけではありません。完成品の仕様は依然として不可欠です。.

Ideal Loss 対 LuLeey PLCスプリッタ 仕様

理論値と具体的な完成品とを比較すると、その違いがより明確になります：

スプリッター	理想的な損失	実測された最大挿入損失
1×8 SC/APC PLC スプリッター	9.03dB	10.7dB以下
1×16 SC/UPC PLCスプリッター	12.04dB	≤14.0dB
1×32 SC/APC PLC スプリッター	15.05dB	≤17.3dB

これらの値は、各ページに記載されている特定のパッケージおよびコネクタのバージョンに適用されます。別のスプリッタタイプ、コネクタオプション、または製造仕様では、最大損失が異なる場合があります。.

設計においては、理想値や見栄えの良い「標準」値ではなく、検証済みの最大挿入損失値を使用してください。.

カスケード型スプリッタが損失に与える影響

スプリッターの設置は、多くの場合、2段階で行われます。例えば：

1:4（第1段）× 1:8（第2段）＝ 1:32（合計スプリット）

理想的なスプリッタの損失は加算的である：

6.02dB + 9.03dB = 15.05dB

どちらの設計も、元の入力電力を32の出力に分配するため、これは1つの1:32スプリッタの理想的な損失に相当します。.

実際のカスケード経路はこれとは異なる場合があります。各スプリッターにはそれぞれ最大挿入損失があり、2つのステージ間の接続には、アダプタ、コネクタ、スプライス、光ファイバなどが追加される場合があります。一般的な値を乗算するのではなく、加入者までの正確な経路を通る損失を計算してください。.

第1段の分岐器の出力のうち1つだけが第2段に接続されている場合、第2段での損失は、その分岐に接続されている加入者にのみ影響します。コンポーネントを追加する前に、実際の経路を図示してください。.

スプリッタの損失を FTTHのリンクバジェット

以下の構成を使用してください：

計画損失合計 = スプリッター損失 + ファイバー損失 + コネクタ損失 + スプライス損失 + その他の受動損失 + 設計マージン

ある経路に関する仮定の例：

項目	値の例
1×32スプリッタの最大挿入損失	17.3dB
経路および波長ごとの光ファイバー減衰量	2.2dB
コネクタおよびアダプタの許容誤差	1.0dB
継ぎ代	0.5dB
設計余裕	3.0dB
計画損失総額	24.0dB

これらの数値はあくまで一例です。光ファイバーの減衰量は波長によって変化しますし、コネクタの数、スプライスの品質、必要なマージンもプロジェクトごとに異なります。.

計画損失を算出した後、受信電力を推定します：

推定受信電力（dBm）＝ 最小送信電力（dBm） − 計画損失の合計（dB）

その結果を、該当するOLT、ONU、ONT、または光モジュールの受信感度および過負荷限界値と比較してください。すべての機器に通用する単一の許容光パワー範囲というものは存在しません。 GPON, クグスポン またはイーサネットシステム。.

dBとdBmの違いがまだよくわからない場合は、こちらをお読みください 光ファイバーにおけるdBとdBmの違い.

分割比率の選び方

1. 必要な出力を数える

現在の加入者数と現実的な拡張を見込んで、十分な出力数を選択してください。単にポート数が多いという理由だけで、より大きな比率を選択してはいけません。出力を2倍にするごとに、理想的な光予算が約3.01dB消費されます。.

2. すべてのスプリッタ段について計算を行う

カスケード構成の場合は、加入者側の経路にある各スプリッタの最大挿入損失を合計してください。.

3. 両方向の伝送を計算する

PONシステムでは、上流と下流で異なる波長が使用されます。光ファイバーの減衰量や機器の出力制限は通信方向によって異なる場合があるため、両方の許容範囲を確認してください。.

4. 最悪のケースを想定した機器仕様を使用する

送信機の出力は最小限に抑え、部品損失は最大とし、指定された受信機の限界値に従ってください。実験室での平均値に基づいて設計を行わないでください。.

5. 設計上の余裕を盛り込む

マージンは、経年劣化、修理、余分なスプライス、コネクタの汚染、測定の不確かさ、および将来的な変更に備えるためのものです。必要なマージンは、事業者の設計基準に従う必要があります。.

6. コネクタとパッケージを選択する

SC/APC または SC/UPC、裸ファイバーまたはコネクタ付きリード、ミニモジュールまたはラックマウント型、ファイバーの種類、および設置用筐体を確認してください。.

LuLeey’s 光スプリッターおよびスプリッターボックス 複数の分割比率、コネクタの種類、およびパッケージ形式が含まれます。.

スプリッタの挿入損失の測定方法

光ファイバー協会は、デバイス全体の減衰量を測定し、出力ポート間のばらつきを確認することを推奨しています。.

基本的な手順は以下の通りです：

1. 試験波長に適した、校正済みの光源およびパワーメーターを使用してください。.
2. 基準ケーブルおよびスプリッタのコネクタを清掃し、点検してください。.
3. パスにスプリッタを含まない有効な参照を設定してください。.
4. ソースをスプリッターの入力端子に接続してください。.
5. すべての出力ポートについて、同じ基準設定を用いて測定してください。.
6. 各出力について、挿入損失を計算する。.
7. 測定された最大損失値およびポート間の均一性を、製品の正確な仕様と比較してください。.

都合よく選ばれた1つの出力だけでスプリッターを評価してはいけません。均一性はスプリッターの性能の一部であるため、完全なテストではすべての出力をチェックします。.

正式な受入試験を行う際は、事業者の試験方法、基準ケーブルの配置、波長要件、および計測器の校正手順に従ってください。.

スプリッターの損失に関するよくある間違い

間違いその1：1:8を8dBとみなすこと

1:8の等分分岐器の理想損失は8dBではなく、9.03dBです。.

間違いその2：理想的な損失を製品仕様として用いること

「理想損失」とは、数学的に完全な分岐を意味します。完成したスプリッターは、規定の挿入損失値よりも高い値を示します。.

間違いその3：最悪のケースを想定した設計に「典型的な値」を用いること

「標準損失」は平均的な性能を表す場合があります。許可されたすべてのユニットおよび出力経路が予算内に収まるかどうかを確認する際は、保証された最大挿入損失を使用してください。.

間違いその4：2番目のスプリッター段階を忘れること

カスケード構成では、加入者の回線経路にあるすべてのスプリッタおよび接続部を含める必要があります。.

間違いその5：最も性能の低い出力ポートを無視する

ポート間の均一性がないということは、ある出力ポートの損失が別の出力ポートよりも大きくなる可能性があることを意味します。許容される範囲内で最も損失の大きい出力ポートを基準として、測定または設計を行ってください。.

間違いその6：スプリッターによる損失をリンク全体の損失と見なすこと

スプリッターは光路の一部に過ぎません。ファイバー、コネクタ、スプライス、WDMコンポーネント、および設計マージンも予算を消費します。.

最終的な答え

光ファイバースプリッターの損失は、以下の理想的な式から始まります：

理想的なスプリッタの損失 = 10 × log10(N)

これにより、おおよそ次のようになります：

• 1:2 = 3.01dB
• 1:4 = 6.02dB
• 1:8 = 9.03dB
• 1:16 = 12.04dB
• 1:32 = 15.05dB
• 1:64 = 18.06dB

本物のスプリッタは、挿入損失が大きくなります。信頼性の高いFTTHまたはPON設計を行うには、製品のデータシートに記載されている最大損失値を使用し、すべてのカスケード段と受動部品を合計し、設計マージンを加味した上で、その結果を送信機および受信機の正確な仕様と比較してください。.

LuLeeyに分光器構成を依頼する際は、分光比、コネクタの研磨仕上げ、パッケージタイプ、段数、動作波長、および目標リンクバジェットを明記してください。「低損失分光器」とだけ依頼するよりも、これらの詳細情報を提供していただく方が、より有益です。“