光纖分路器是用來實(shí)現(xiàn)光波能量的分路與合路的器件。它將一根光纖中傳輸?shù)墓饽芰堪凑占榷ǖ谋壤峙浣o兩根或者是多根光纖,或者將多根光纖中傳輸?shù)墓饽芰亢铣傻揭桓饫w中。

外文名

optical fiber spIitter

優(yōu)勢(shì)

附加損耗低

類別

儀器

應(yīng)用

光纖CATV系統(tǒng),光纖局域網(wǎng)

簡(jiǎn)介:

光分路器(FIBER?OPTIC?SPLITTER),又稱分光器,是光纖鏈路中最重要的無源器件之一。是用來實(shí)現(xiàn)光波能量的分路與合路的器件。常用M×N來表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。

類型:

光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型(FUSED?FIBER?SPLITTER?/?FBT?SPLITTER)和平面波導(dǎo)型(PLC?SPLITTER)兩種:

熔融拉錐型光纖分路器

平面波導(dǎo)型光纖分路器

熔融拉錐光分路器簡(jiǎn)介:

熔融拉錐式光分路器就是將兩根(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,最終在加熱區(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。最后把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內(nèi)。

平面波導(dǎo)光分路器簡(jiǎn)介:

平面波導(dǎo)光分路器采用介質(zhì)或半導(dǎo)體工藝(光刻、腐蝕、顯影等技術(shù))制作,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,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)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。

平面波導(dǎo)光分路器分類:

1、裸纖式PCL分路器

帶分支型光分路器

2、微型鋼管式PLC光分路器

3、帶分支器PLC光分路器

4、ABS盒式PLC光分路器

5、LGX盒式PLC光分路器

6、微型插片式PLC光分路器

7、托盤式PLC光分路器

8、機(jī)架式PLC光分路器

平面波導(dǎo)光分路器的優(yōu)點(diǎn)

(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。

平面波導(dǎo)光分路器的缺點(diǎn)

(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)

熔融拉錐光分路器的優(yōu)點(diǎn)

(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,均勻性是指均分光的分路器各輸出端的插入損耗變化量。1X4標(biāo)稱最大相差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);插入損耗是指某一端口輸出光功率與輸入端光功率之比。插入損耗是由兩個(gè)部分組成:一部分是附加損耗,另一部分是分光比因素;器件的分光比不同,插入損耗也不相同,因此;在標(biāo)準(zhǔn)中也沒做具體規(guī)定。

(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。

拉錐式與光波導(dǎo)主要參數(shù)對(duì)比

這兩種器件在性能價(jià)格方面各有優(yōu)勢(shì),兩種工藝技術(shù)也都在不斷升級(jí),不斷克服各自的缺點(diǎn)。拉錐式分路器正在解決一次性拉錐數(shù)量不多和均勻性不良等問題;光波導(dǎo)分路器也在降低成本方面作不懈努力,目前兩種器件在1X8以上成本已相差無幾,隨著分路通道的增加平面波導(dǎo)型分路器價(jià)格更優(yōu)。2、如何選擇器件如何選用這兩種器件,關(guān)鍵要從使用場(chǎng)合和用戶的需求方面考慮。在一些體積和光波長(zhǎng)不是很敏感的應(yīng)用場(chǎng)合,特別是分路少的情況下,選用拉錐式光分路器比較實(shí)惠,如獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸選用1310nm拉錐式分路器,電視視頻網(wǎng)絡(luò)可選擇1550nm的拉錐式分路器;在三網(wǎng)合一、FTTH等需要多個(gè)波長(zhǎng)的光傳輸而且用戶較多的場(chǎng)合下,應(yīng)選用光波導(dǎo)分路器。目前,國(guó)內(nèi)多數(shù)公司進(jìn)行FTTH試驗(yàn)網(wǎng)多采用拉錐式分路器,這是由于許多設(shè)計(jì)人員對(duì)PLC器件還不熟悉,國(guó)內(nèi)也很少有公司生產(chǎn)這種器件。日本和美國(guó)FTTH真正商業(yè)運(yùn)行的市場(chǎng)幾乎全部采用平面光波導(dǎo)分路器。

光分路器的技術(shù)指標(biāo)

插入損耗:

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).

附加損耗:

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。

方向性 :

在光分路器中,方向性描述的是從某輸出端進(jìn)光經(jīng)過器件對(duì)相鄰輸出端的影響程度。

PDL:

PDL定義為不同偏振態(tài)通過待測(cè)器件后最大功率與最小功率的比值,一對(duì)數(shù)的形式表示。在通信和傳感領(lǐng)域,PDL都是一個(gè)非常重要的指標(biāo),它體現(xiàn)了一個(gè)器件對(duì)不同偏振態(tài)的敏感度。

光分路器的應(yīng)用范圍:

1.?各類光纖通信系統(tǒng)?  2.?光纖局域網(wǎng),CATV?  3.?FTTH,FTTB?  4.?測(cè)試設(shè)備,光纖放大器

光分路器的特點(diǎn):

1.?低損耗?  2.?低偏振敏感?  3.?抗環(huán)境變化低插入損耗