無源光分路器演示文稿

無源光分路器演示文稿當(dāng)前第1頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)無源光分路器當(dāng)前第2頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

目錄1.定義及原理2.分類

2.1熔融拉錐光分路器

2.2PLC平面波導(dǎo)分路器3.光分路器主要參數(shù)4.

兩類分路器的對比當(dāng)前第3頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)1.光分路器的定義及原理

定義：光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無源器件之一，是可具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件。常用Mx

N表示一個光分路器有M個輸入端和N個輸出端。工作原理：在單模光纖傳導(dǎo)光信號的時候，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鼍涂梢赃M(jìn)入另外一根光纖，光信號在兩根光纖中得到重新的分配。當(dāng)前第4頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)2.光分路器的分類從端口形式可以劃分，包括X形（2x2）耦合器、Y形（1x2）耦合器、星形（NxN,N>2）耦合器以及樹形（1xN，N>2）耦合器等；按分光比可分為非均分器件和均分器件；按光分路器原理可以分為熔融拉錐型(FBT)和平面波導(dǎo)型（PLC）兩種。

當(dāng)前第5頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)2.1熔融拉錐型光分路器（FusedFiberSplitter）

將兩根或多根光纖進(jìn)行側(cè)面熔接而成；通過改變光纖間的消逝場相互耦合（耦合度，耦合長度）以及改變光纖纖半徑來實(shí)現(xiàn)不同大小分支量，反之也可以將多路光信號合為一路信號叫做合成器（combiner）。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攏，在高溫加熱下熔融，同時向兩側(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鋼管內(nèi)，這就是光分路器。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1×2連接在一起，例如1x8可以由7個1x2構(gòu)成，然后再封裝即可。當(dāng)前第6頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)熔融拉錐型光分路器(FBT)當(dāng)前第7頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)松套管類型：3.0mm連接頭盒式鋼管式多路盒式熔融拉錐光分路器識別當(dāng)前第8頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）熔融耦合當(dāng)前第9頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）2x2耦合100%50%50%1x2耦合100%50%50%當(dāng)前第10頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)2x2抽頭耦合器100%95%5%1x2抽頭耦合器100%95%5%熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）當(dāng)前第11頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)1x8樹耦合器返回多路熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）當(dāng)前第12頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

1.拉錐3.第二道封膠2.

第一道封膠5.測試8.測試4.循環(huán)9.包裝入庫及發(fā)貨6.

裝配7.

研磨熔融拉錐光分路器生產(chǎn)工藝當(dāng)前第13頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)熔融拉錐光分路器生產(chǎn)工藝當(dāng)前第14頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)2.第一道封膠產(chǎn)品放入封裝臺進(jìn)行石英圓管的點(diǎn)膠固定。產(chǎn)品放入高低溫循環(huán)箱，-40°～+85°循環(huán)。4.循環(huán)穿入鋼管后進(jìn)行第二次固膠。3.

第二次封膠根據(jù)備貨單要求測試產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)。5.測試熔融拉錐光分路器生產(chǎn)工藝當(dāng)前第15頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)熔融拉錐光分路器生產(chǎn)工藝7.研磨8.測試產(chǎn)品加裝連接頭以及端面研磨。將研磨好的產(chǎn)品進(jìn)行性能指標(biāo)測試。6.裝配將測試合格的產(chǎn)品進(jìn)行模塊盒裝配。將合格產(chǎn)品裝入包裝盒內(nèi)，入庫及發(fā)貨。9.包裝入庫當(dāng)前第16頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

PLC是PlanarLightwaveCircuit的英文縮寫，即平面光波導(dǎo)。

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)1XN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(fiberarray)并進(jìn)行封裝。

PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對準(zhǔn)，然后用特定的膠（如環(huán)氧膠）將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵

。2.2平面波導(dǎo)分光分路器PLC當(dāng)前第17頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)PLC器件采用半導(dǎo)體工藝制作，能夠把不同功用的光學(xué)元件集成到一塊芯片上，是實(shí)現(xiàn)光電器件集成化，模塊化、小型化的基礎(chǔ)工藝技術(shù)，目前介紹的是光分路器（Splitter).平面波導(dǎo)分光分路器工作原理當(dāng)前第18頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

PLC分路器芯片采用半導(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)分路,一般而言，每個節(jié)點(diǎn)的分光比為50%:50%，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)行封裝波導(dǎo)的光路，如圖1，2所示可見波導(dǎo)紋路。PLCSplitter主要原材料之一——芯片當(dāng)前第19頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

光纖陣列（FiberArray）采用V型槽制作，利用特殊的粘合工藝實(shí)現(xiàn)精確的光纖定位和高可靠性，以滿足不同的需求。熱膨脹系數(shù)匹配的封裝設(shè)計保證了光纖陣列板無應(yīng)力、高可靠性和高溫下無光纖移位。端面角度可按要求精確研磨。符合TelcordiaGR-1209-CORE和GR-1221-CORE標(biāo)準(zhǔn)。PLCSplitter主要原材料之二———光纖陣列當(dāng)前第20頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

光纖陣列主要依靠精密刻劃的V槽來實(shí)現(xiàn)定位，光纖間距是最重要的檢測項(xiàng)目，纖芯間距包括兩項(xiàng)檢測指標(biāo)，即纖芯與纖芯之間的橫向距離（稱為Pitch）和它們之間的縱向距離（稱Deviation），二者的誤差一般均控制在±0.5μm，相鄰光纖中心間距為l=127um/250um,d∝2um，r=125um,如下圖所示：光纖陣列結(jié)構(gòu)當(dāng)前第21頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

V型槽法是在高平面度的基片上刻V型槽,將光纖排列并固定在V型槽內(nèi)。如果采用單晶硅作基底,所制作的V型槽具有結(jié)構(gòu)精確,一致性好等優(yōu)點(diǎn),對于分離型及密排列的光纖陣列均適用。V槽制作當(dāng)前第22頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)

PLC分路器的調(diào)試是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對準(zhǔn)，然后用特定的耦合膠將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。PLC分路器的封裝涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對準(zhǔn)，難度較大。關(guān)鍵過程控制(PLC調(diào)試技術(shù))當(dāng)前第23頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)單纖pigtail芯片光纖陣列耦合膠水PLCSplitter半成品示意圖輸入單纖輸出帶纖PLCSplitter結(jié)構(gòu)當(dāng)前第24頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)（光纖配線，機(jī)房）PLCSplitter應(yīng)用當(dāng)前第25頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)PLCSplitter產(chǎn)品種類介紹商品描述：微型式分光器是為了適應(yīng)在光纜接頭盒、ODF托盤或其他小空間范圍內(nèi)安裝設(shè)計制造，其外封裝材料為不銹鋼。產(chǎn)品特點(diǎn)：可以不用分支器實(shí)現(xiàn)0.9mm松套管光纖多通道直接輸出，并且體積小?？筛鶕?jù)客戶需求提供不同的適配器接口。分光器技術(shù)指標(biāo)符合YD/T1117-2001的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。產(chǎn)品應(yīng)用：安裝在光纜接頭盒內(nèi)、模塊盒內(nèi)、配線箱內(nèi)。主要優(yōu)點(diǎn)：對波長不敏感、分光均勻性好、耐高低溫和體積小等優(yōu)點(diǎn)。微型式PLC光分路器當(dāng)前第26頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)PLCSplitter產(chǎn)品介紹商品描述：盒式分光器是為了適應(yīng)在19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架及分光單元內(nèi)安裝設(shè)計制造，產(chǎn)品特點(diǎn)：體積小，外型美觀?？筛鶕?jù)客戶需求提供不同種類的連接頭，標(biāo)配為SC?；蛘卟患庸みB接頭，直接出尾纖，便于熔接。安裝快捷，性能可靠、穩(wěn)定產(chǎn)品應(yīng)用：安裝在19寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)；在光纖分支入戶時，提供的安裝設(shè)備是光纜交接箱；在光纖分支入戶時，客戶指定的設(shè)備內(nèi)安裝。主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，加工容易。分光均勻性好，特別適用無源光網(wǎng)絡(luò)。盒式PLC光分路器當(dāng)前第27頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)商品描述：

19英寸機(jī)架式系列分光器是為了適應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)通訊機(jī)柜或ODF機(jī)架內(nèi)安裝而設(shè)計制造，其規(guī)格完全符合19寸標(biāo)準(zhǔn)通訊機(jī)柜要求。產(chǎn)品特點(diǎn)：

19英寸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計，尺寸緊湊、適應(yīng)范圍廣，可根據(jù)客戶要求提供不同的適配器接口，標(biāo)配為SC。安裝在19英寸的OLT機(jī)柜內(nèi)；在光纖分支入戶時，提供的安裝設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字機(jī)柜；作為ODN使用時，需要放置于桌上時。主要優(yōu)點(diǎn)：由于其借助于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜做為安裝設(shè)備，所以結(jié)構(gòu)較為簡單。安裝空間較為緊湊，1U（43.5mm）高度。機(jī)架式PLC光分路器PLCSplitter產(chǎn)品介紹當(dāng)前第28頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)商品描述：托盤式PLC光分路器主要適用于ODF、交接箱等配線設(shè)備。產(chǎn)品特點(diǎn)：托盤式PLC光分路器是一種基于石英基板的集成波導(dǎo)光功率分配器件，特別適用于無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON，BPON，GPON等)中連接局端和終端設(shè)備并實(shí)現(xiàn)光信號的分路。產(chǎn)品應(yīng)用：安裝在交接箱、ODF架、配線箱等配線設(shè)備。主要優(yōu)點(diǎn)：對波長不敏感、分光均勻性好、耐高低溫和體積小等優(yōu)點(diǎn)，技術(shù)性能符《YD/T1117-2001全光纖型分支器件技術(shù)條件》等標(biāo)準(zhǔn)，并通過泰爾(TLC)產(chǎn)品認(rèn)證。托盤式PLC光分路器PLCSplitter產(chǎn)品介紹當(dāng)前第29頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)PLCSplitter產(chǎn)品介紹插片式PLC光分路器當(dāng)前第30頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)（1）插入損耗（InsertionLoss,IL）光分路器在工作寬帶范圍內(nèi)，在規(guī)定輸出端口的光功率相對全部輸入光功率的比值。公式為：ILi

=-10lgPouti/Pin;式中：ILi——第i個輸出端口的插入損耗，單位為dB(分貝）；Pouti——第i個輸出端口的輸出光功率，單位為mW(毫瓦）；Pin——輸入端口的全部輸入光功率，單位為mW(毫瓦）

3.分路器常用指標(biāo)當(dāng)前第31頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)（2）方向性（Directivity）光分路器正常工作時，同一側(cè)中非注入光一端的輸出光功率與注入光功率（被測波長）的比值，公式為：DLij=-10lgPj/Pi；式中：DLij——第i端輸入光功率對同一側(cè)非注入光端口j的方向性，單位為dB;Pi——第i端口注入光功率，單位為mW；Pj——同一側(cè)非注入光端口j的輸出光功率，單位為mW。3.分路器常用指標(biāo)當(dāng)前第32頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)（3）均勻性（Uniformity）光分路器在工作帶寬范圍內(nèi)，均勻分光的光分路器各出端口輸出光功率Pout的最小值與最大值之比，公式為：

FL=-10lg(Pout)min/(Pout)max；式中：FL——PLC光分路器的均勻性，單位為dB；（Pout）min——PLC光分路器輸出端口中最小輸出光功率，單位為mW;（Pout)max——PLC光分路器輸出端口中最大輸出光功率，單位為mW。3.分路器常用指標(biāo)當(dāng)前第33頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)(4)偏振相關(guān)損耗（PolarizationDependentLoss）

傳輸光信號的偏振態(tài)在全偏振態(tài)變化時，PLC光分路器各輸出端口輸出光功率的最小值與最大值之比：公式為:PDLj=-10lg(Poutj)min/(Poutj)max;式中：PDLj—第j個輸出端口的偏振相關(guān)損耗，單位為dB;

Poutj—第j個輸出端口的輸出光功率，單位為mW，j=1、2……n。3.分路器常用指標(biāo)當(dāng)前第34頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)(5)回波損耗（ReturnLoss）

對PLC光分路器的輸入光功率中與沿輸入路徑返回的光功率之比，公式為:

RLi=-10lgPr/Pi;式中:

RLi——輸入端口i的回波損耗，單位為dB;

Pi——入射到輸入端口i的光功率，單位為mW；Pr——從同一輸入端接收到返回的光功率，單位為mW。

3.分路器常用指標(biāo)當(dāng)前第35頁\共有38頁\編于星期五\1點(diǎn)3.分路器常用指標(biāo)（6）附加損耗（Additionalloss）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(biāo)，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(biāo)。而插入損耗則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(biāo)準(zhǔn)型光分路器附加損耗如下表所示：

分路數(shù)2345678910111216附加損耗0.20.30.