工作原理:在單模光纖傳導(dǎo)光信號(hào)的時(shí)候,光的能量并不完全是集中在纖芯中傳播,有少量是通過靠近纖芯的包層中傳播的,也就是說,在兩根光纖的纖芯足夠靠近的話,在一根光纖中傳輸?shù)墓獾哪?chǎng)就可以進(jìn)入另外一根光纖,光信號(hào)在兩根光纖中得到重新的分配
技術(shù)實(shí)現(xiàn):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(FusedFiberSplitter),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(PLCSplitter),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。
熔融拉錐光纖分路器(FusedFiberSplitter)
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)(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。
平面光波導(dǎo)功率分路器(PLCOpticalPowerSplitter)
平面光波導(dǎo)技術(shù)是用半導(dǎo)體工藝制作光波導(dǎo)分支器件,分路的功能在芯片上完成,可以在一只芯片上實(shí)現(xiàn)多達(dá)1X32以上分路,然后,在芯片兩端分別耦合封裝輸入端和輸出端多通道光纖陣列。
這種器件的優(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(博創(chuàng)科技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。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)也只有博創(chuàng)科技等很少幾家。(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)。
總結(jié)
1、兩種器件的主要參數(shù)對(duì)比總結(jié)如下:
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(wú)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。
定做光分路器時(shí)需要提供哪些技術(shù)要求?
(1)指定用熔融拉錐型(光纖耦合型)光分路器。這種光分路器生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單,具有較好的性能,在CATV系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
(2)確定結(jié)構(gòu)形式。在機(jī)房里一般用19寸機(jī)架式、FC/APC或SC/APC接頭。如用在樹型網(wǎng)絡(luò),需要把分路器安裝熔接在接續(xù)盒內(nèi),則要求分路器不帶機(jī)殼,不帶接頭,尺寸大約為80mm*60mm*15mm(不含引出光纖)。
(3)確定中心波長(zhǎng)和帶寬。波長(zhǎng)類型分為單一波長(zhǎng)1310nm、單一波長(zhǎng)1550nm、寬帶型(1310nm&1550nm)。帶寬類型分為窄帶型±20nm、寬帶型±40nm。一般情況下,選擇單一波長(zhǎng)、窄帶型的光分路器,既能滿足使用,又能節(jié)省成本。
(4)要求附加損耗的上限如下:
光分路器原理
(5)確定分光比,精確到小數(shù)點(diǎn)后一位,如82.3%。
波分比:光分路器將1路光信號(hào)分為N路信號(hào),N=2叫光二分路器,N=4叫光四分路器,依此類推。一般1∶N的光分路器均由一分為二和一分為三的光分路器組合而成。光分路器將一路光信號(hào)按不同功率比例分成多路的光信號(hào)輸出,實(shí)際的光纜傳輸干線中,常用光分路器將一路光信號(hào)分成強(qiáng)度不等的幾路輸出,光強(qiáng)較大的一路傳輸?shù)捷^遠(yuǎn)距離,光強(qiáng)較弱的一路傳輸?shù)捷^近距離,使各個(gè)光節(jié)點(diǎn)的光功率近似相等。
(6)OMSP(OpticalMultiplexSectionProtect)光復(fù)用段保護(hù)
這種技術(shù)是只在光路上進(jìn)行1+1保護(hù),而不對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在發(fā)端和收端分別使用1×2光分路器或光開關(guān),在發(fā)送端對(duì)合路的光信號(hào)進(jìn)行分離,在接收端對(duì)光信號(hào)進(jìn)行選路。光復(fù)用段保護(hù)只有在獨(dú)立的兩條光纜中實(shí)施才有實(shí)際意義。