簡介:
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。是用來實現(xiàn)光波能量的分路與合路的器件。常用M×N來表示一個分路器有M個輸入端和N個輸出端。
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)和平面波導型(PLC?SPLITTER)兩種:
熔融拉錐型光纖分路器
平面波導型光纖分路器
熔融拉錐光分路器簡介:
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,同時向兩側拉伸,最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結構,通過控制光纖扭轉的角度和拉伸的長度,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)。
平面波導光分路器簡介:
平面波導光分路器采用介質(zhì)或半導體工藝(光刻、腐蝕、顯影等技術)制作,在介質(zhì)或半導體基板上形成光波導,實現(xiàn)分支分配功能,光波導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行封裝。
平面波導光分路器分類:
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、機架式PLC光分路器
平面波導光分路器的優(yōu)點
(1)損耗對光波長不敏感,可以滿足不同波長的傳輸需要。(2)分光均勻,可以將信號均勻分配給用戶。(3)結構緊湊,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,可以達到32路以上。(5)多路成本低,分路數(shù)越多,成本優(yōu)勢越明顯。
平面波導光分路器的缺點
(1)器件制作工藝復雜,技術門檻較高,目前芯片被國外幾家公司壟斷,國內(nèi)能夠大批量封裝生產(chǎn)的企業(yè)很少。(2)相對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
熔融拉錐光分路器的優(yōu)點
(1)拉錐耦合器已有二十多年的歷史和經(jīng)驗,?許多設備和工藝只需沿用而已,?開發(fā)經(jīng)費只有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.?而機器和儀器的投資折舊費用更少,1×2、1×4等低通道分路器成本低。
(3)分光比可以根據(jù)需要實時監(jiān)控,可以制作不等分分路器。
主要缺點有:
(1)損耗對光波長敏感,一般要根據(jù)波長選用器件,這在三網(wǎng)合一使用過程是致命缺陷,因為在三網(wǎng)合一傳輸?shù)墓庑盘栍?310nm、1490nm、1550nm等多種波長信號。
(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;在標準中也沒做具體規(guī)定。
(4)多路分路器(如1×16、1×32)體積比較大,可靠性也會降低,安裝空間受到限制。
拉錐式與光波導主要參數(shù)對比
這兩種器件在性能價格方面各有優(yōu)勢,兩種工藝技術也都在不斷升級,不斷克服各自的缺點。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型分路器價格更優(yōu)。2、如何選擇器件如何選用這兩種器件,關鍵要從使用場合和用戶的需求方面考慮。在一些體積和光波長不是很敏感的應用場合,特別是分路少的情況下,選用拉錐式光分路器比較實惠,如獨立的數(shù)據(jù)傳輸選用1310nm拉錐式分路器,電視視頻網(wǎng)絡可選擇1550nm的拉錐式分路器;在三網(wǎng)合一、FTTH等需要多個波長的光傳輸而且用戶較多的場合下,應選用光波導分路器。目前,國內(nèi)多數(shù)公司進行FTTH試驗網(wǎng)多采用拉錐式分路器,這是由于許多設計人員對PLC器件還不熟悉,國內(nèi)也很少有公司生產(chǎn)這種器件。日本和美國FTTH真正商業(yè)運行的市場幾乎全部采用平面光波導分路器。
光分路器的技術指標
插入損耗:光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對于輸入光損失的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于輸入光功率損失的DB數(shù)。值得一提的是,對于光纖耦合器,附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標,反映的是器件制作過程的固有損耗,這個損耗越小越好,是制作質(zhì)量優(yōu)劣的考核指標。而插入損耗則僅表示各個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。對于1*N單模標準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)應用中,分光比的確是根據(jù)實際系統(tǒng)光節(jié)點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有關,例如一個光分路在傳輸1.31?微米的光時兩個輸出端的分光比為50:50;在傳輸1.5μm的光時,則變?yōu)?0:30(之所以出現(xiàn)這種情況,是因為光分路器都有一定的帶寬,即分光比基本不變時所傳輸光信號的頻帶寬度)。所以在訂做光分路器時一定要注明波長.
隔離度:隔離度是指光分路器的某一光路對其他光路中的光信號的隔離能力。在以上各指標中,隔離度對于光分路器的意義更為重大,在實際系統(tǒng)應用中往往需要隔離度達到40dB以上的器件,否則將影響整個系統(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光經(jīng)過器件對相鄰輸出端的影響程度。
PDL:PDL定義為不同偏振態(tài)通過待測器件后最大功率與最小功率的比值,一對數(shù)的形式表示。在通信和傳感領域,PDL都是一個非常重要的指標,它體現(xiàn)了一個器件對不同偏振態(tài)的敏感度。
光分路器的應用范圍:1.?各類光纖通信系統(tǒng)? 2.?光纖局域網(wǎng),CATV? 3.?FTTH,FTTB? 4.?測試設備,光纖放大器
光分路器的特點:1.?低損耗? 2.?低偏振敏感? 3.?抗環(huán)境變化低插入損耗