1分8插片式PLC長(zhǎng)壽芯片插卡1比8FTTH電信級(jí)光纖分路器

       光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無(wú)源器件之一，是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件。光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型(PLC型)兩種。

FTTH核心器件---光分路器

目前有兩種類型光分路器可以滿足分光的需要：一種是傳統(tǒng)光無(wú)源器件廠家利用傳統(tǒng)的拉錐耦合器工藝生產(chǎn)的熔融拉錐式光纖分路器（Fused Fiber Splitter），一種是基于光學(xué)集成技術(shù)生產(chǎn)的平面光波導(dǎo)分路器(PLC Splitter),這兩種器件各有優(yōu)點(diǎn)，用戶可根據(jù)使用場(chǎng)合和需求的不同，合理選用這兩種不同類型的分光器件，以下對(duì)兩種器件作簡(jiǎn)單介紹，供參考。

熔融拉錐技術(shù)是將兩根或多根光纖捆在一起，然后在拉錐機(jī)上熔融拉伸，并實(shí)時(shí)監(jiān)控分光比的變化，分光比達(dá)到要求后結(jié)束熔融拉伸，其中一端保留一根光纖（其余剪掉）作為輸入端，另一端則作多路輸出端。目前成熟拉錐工藝一次只能拉1×4以下。1×4以上器件，則用多個(gè)1×2連接在一起。再整體封裝在分路器盒中。

這種器件主要優(yōu)點(diǎn)有（1）拉錐耦合器已有二十多年的歷史和經(jīng)驗(yàn), 許多設(shè)備和工藝只需沿用而已, 開發(fā)經(jīng)費(fèi)只有PLC的幾十分之一甚至幾百分之一（2）原材料只有很容易獲得的石英基板, 光纖, 熱縮管, 不銹鋼管和少些膠, 總共也不超過一美元. 而機(jī)器和儀器的投資折舊費(fèi)用更少，1×2、1×4等低通道分路器成本低。（3）分光比可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以制作不等分分路器。

主要缺點(diǎn)有（1）損耗對(duì)光波長(zhǎng)敏感，一般要根據(jù)波長(zhǎng)選用器件，這在三網(wǎng)合一使用過程是致命缺陷，因?yàn)樵谌W(wǎng)合一傳輸?shù)墓庑盘?hào)有1310nm、1490nm、1550nm等多種波長(zhǎng)信號(hào)。

（2）均勻性較差，1X4標(biāo)稱相差1.5dB左右，1×8以上相差更大，不能確保均勻分光，可能影響整體傳輸距離。（3）插入損耗隨溫度變化變化量大（TDL）（4）多路分路器（如1×16、1×32）體積比較大，可靠性也會(huì)降低，安裝空間受到限制。

訂購(gòu)：

器件的優(yōu)點(diǎn)有

（1）損耗對(duì)傳輸光波長(zhǎng)不敏感，可以滿足不同波長(zhǎng)的傳輸需要。

（2）分光均勻，可以將信號(hào)均勻分配給用戶。

（3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小(1×32 尺寸：4×7×50mm),可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，不需特殊設(shè)計(jì)留出很大的安裝空間。

（4）單只器件分路通道很多，可以達(dá)到32路以上。

    （5）多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢(shì)越明顯。
 

結(jié)構(gòu)

光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型兩種，熔融拉錐法就是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一
定的方法靠擾，在高溫加熱下熔融，同時(shí)向兩側(cè)拉伸，zui終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長(zhǎng)度，可得到不同的分光比例。zui后把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內(nèi)，這就是光分路器。這種生產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不*，在環(huán)境溫度變化時(shí)熱脹冷縮的程度就不*，此種情況容易導(dǎo)致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得zui主要原因。對(duì)于更多路數(shù)的分路器生產(chǎn)可以用多個(gè)二分路器組成。

而PLC分路器采用半導(dǎo)體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù)）制作。光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面，分路功能集成在芯片上，也就是在一只芯片上實(shí)現(xiàn)1、1等分路；然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列并進(jìn)行封裝。

與熔融拉錐式分路器相比，PLC分路器的優(yōu)點(diǎn)有：（1）損耗對(duì)光波長(zhǎng)不敏感，可以滿足不同波長(zhǎng)的傳輸需要。（2）分光均勻，可以將信號(hào)均勻分配給用戶。（3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，不需留出很大的安裝空間。（4）單只器件分路通道很多，可以達(dá)到32路以上。（5）多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢(shì)越明顯。

同時(shí)，PLC分路器的主要缺點(diǎn)有：（1）器件制作工藝復(fù)雜，技術(shù)門檻較高，目前芯片被國(guó)外幾家公司壟斷，國(guó)內(nèi)能夠大批量封裝生產(chǎn)的企業(yè)很少。（2）相對(duì)于熔融拉錐式分路器成本較高，特別在低通道分路器方面更處于劣勢(shì)。
 

原理

熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進(jìn)行側(cè)面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上形成光波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過改變光纖間的消逝場(chǎng)相互耦合（耦合度，耦合長(zhǎng)度）以及改變光纖纖半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)不同大小分支量，反之也可以將多路光信號(hào)合為一路信號(hào)叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制作方法簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體，而且可以耐孚機(jī)械振動(dòng)和溫度變化等優(yōu)點(diǎn)，目前成為市場(chǎng)的主流制造技術(shù)。

與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要將光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。光分路器常用M×N來(lái)表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。

用于PON網(wǎng)絡(luò)的光分路器按功率分配形成規(guī)格來(lái)看，光分路器可表示為M×N，也可表示為M：N。M表示輸入光纖路數(shù)，N表示輸出光纖路數(shù)。在FTTx系統(tǒng)中，M可為1或2，N可為2、4、8、16、32、64、128等。本標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一用M×N表示。

損耗

光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對(duì)于輸入光損失的dB數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Ai=-10lg Pouti/Pin ，其中Ai是指第i個(gè)輸出口的插入損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。

附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對(duì)于輸入光功率損失的DB數(shù)。值得一提的是，對(duì)于光纖耦合器，附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標(biāo)，反映的是器件制作過程的固有損耗，這個(gè)損耗越小越好，是制作質(zhì)量?jī)?yōu)劣的考核指標(biāo)。而插入損耗則僅表示各個(gè)輸出端口的輸出功率狀況，不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間，插入損耗的差異并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣。對(duì)于1*N單模標(biāo)準(zhǔn)型光分路器附加損耗如下表所示：

分路數(shù) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16

附加損耗DB 0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2

分光比

分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值，在系統(tǒng)應(yīng)用中，分光比的確是根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)所需的光功率的多少，確定合適的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比與傳輸光的波長(zhǎng)有關(guān)，例如一個(gè)光分路在傳輸1.31 微米的光時(shí)兩個(gè)輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時(shí)，則變?yōu)?0：30（之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)楣夥致菲鞫加幸欢ǖ膸?，即分光比基本不變時(shí)所傳輸光信號(hào)的頻帶寬度）。所以在訂做光分路器時(shí)一定要注明波長(zhǎng)。

隔離度

隔離度是指光分路器的某一光路對(duì)其他光路中的光信號(hào)的隔離能力。在以上各指標(biāo)中，隔離度對(duì)于光分路器的意義更為重大，在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中往往需要隔離度達(dá)到40dB以上的器件，否則將影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。

另外光分路器的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要的指標(biāo)，所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度變化，其它器件的工作狀態(tài)變化時(shí)，光分路器的分光比和其它性能指標(biāo)都應(yīng)基本保持不變，實(shí)際上光分路器的穩(wěn)定性*取決于生產(chǎn)廠家的工藝水平，不同廠家的產(chǎn)品，質(zhì)量懸殊相當(dāng)大。在實(shí)際應(yīng)用中，本人也確實(shí)碰到很多質(zhì)量低劣的光分路器，不僅性能指標(biāo)劣化快，而且損壞率相當(dāng)高，作于光纖干線的重要器件，在選購(gòu)時(shí)一定加以注意，不能光看價(jià)格，工藝水平低的光分路價(jià)格肯定低。

此外，均勻性、回波損耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指標(biāo)中占據(jù)非常重要的位置。

光分路器設(shè)備封裝應(yīng)經(jīng)濟(jì)高效、堅(jiān)固且結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備內(nèi)部光纖應(yīng)保證一定的盤纖半徑，保證盤繞的光纖不受損傷，所有器件應(yīng)固定良好并可提供足夠的供管理、連接、安裝、維護(hù)、檢驗(yàn)、測(cè)試用的空間。

本標(biāo)準(zhǔn)主要定義下列五種封裝結(jié)構(gòu)的光分路器，以適應(yīng)不同的安裝設(shè)施和安裝環(huán)境，不同封裝光分路器的外形、尺寸應(yīng)符合附錄A要求。

光分路器封裝方式

名稱封裝方式 端口類型 適用范圍

盒式光分路器 盒式封裝 帶插頭尾纖型 桌面、托盤、光纜交接箱等

機(jī)架式光分路器 機(jī)架式封裝 適配器型 19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架

微型光分路器 微型封裝 不帶插頭尾纖型

帶插頭尾纖型

光纜接頭盒、分光分纖盒等

托盤式光分路器 托盤式封裝 適配器型 光纖配線架或光纜交接箱等

插片式光分路器 插片式封裝 適配器型 光纖配線架、光纜交接箱、分光分纖

盒等，配合插箱使用

其他封裝形式的光分路器不做明確要求，可根據(jù)各地實(shí)際需要定制，所有性能指標(biāo)參照

本標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

適配器要求

光分路器的適配器應(yīng)根據(jù)需要選擇SC、FC、LC等類型，為減小設(shè)備體積，節(jié)省安裝空

間，光分路器可采用LC適配器。技術(shù)條件應(yīng)分別符合YD/T 1272.3-2005（SC型）、YD/T

1272.4-2007（FC-UPC型、FC-APC型）、YD/T 1272.1-2003（LC型）等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。

端面以UPC為主，APC端面適配器主要在承載模擬CAT號(hào)時(shí)采用。

6.3 引出尾纖要求

盒式光分路器的引出尾纖應(yīng)采用Φ2mm光纜，微型光分路器的引出尾纖應(yīng)采用Φ0.9mm

光纜或Φ0.25mm光纖。尾纖中的光纖應(yīng)符合ITU-T G.657A標(biāo)準(zhǔn)。

不帶插頭的Φ0.25mm光纖型光分路器，輸出端應(yīng)采用8芯一組的光纖帶，光纖帶技術(shù)條

件應(yīng)符合YD/T 979-2009標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，光纖帶色譜應(yīng)按照YD/T 979-2009要求排列，具體

見表2。分光比大于8的光分路器需要采用多組光纖帶，應(yīng)在每組光纖帶尾部貼上標(biāo)簽，區(qū)分

每組光纖帶。

表2 光纖帶色譜要求

序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8

色譜 藍(lán) 橙綠棕灰白紅黑

引出尾纖長(zhǎng)度應(yīng)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行定制。