光分路器施工及驗(yàn)收方案

光分路器施工及驗(yàn)收方案光分路器是指用于實(shí)現(xiàn)特定波段光信號(hào)的功率輯合及再分配功能的光無(wú)源器件，光分路器可以是均勻分光，也可以是不均勻分光。類(lèi)型及基本原理根據(jù)制作工藝，光分路器可分為熔融拉錐（FBT）光分路器和平面光波導(dǎo)（PLC）光分路器兩種類(lèi)型。按器件性能覆蓋的工作窗口分為：?jiǎn)未翱谛凸夥致菲?、雙窗口型光分路器、三窗口型光分路器和全寬帶型光分路器。熔融拉錐（FBT）光分路器是將兩根光纖扭絞在一起，然后在施力條件下加熱并將軟化的光纖拉長(zhǎng)形成錐形，并稍加扭轉(zhuǎn)，使其熔接在一起。熔融拉錐（FBT）光分路器一般能同時(shí)滿(mǎn)足1310nm和1490nm波長(zhǎng)的正常分光。圖4-9熔融拉錐（FBT）光分路器原理圖平面光波導(dǎo)（PLC）光分路器是基于平面波導(dǎo)技術(shù)的一種光功率分配器，用半導(dǎo)體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù)）制作的光波導(dǎo)分支器件，光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面，分路功能在芯片上完成，并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。平面光波導(dǎo)（PLC）光分路器的工作波長(zhǎng)可在1260nm～1650nm寬譜波段。圖4-10平面光波導(dǎo)（PLC）光分路器原理圖光分路器有一個(gè)或兩個(gè)輸入端以及兩個(gè)以上輸出端，光功率在輸出端為永久性分配方式。光分路器按功率分配形成規(guī)格來(lái)看，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)。PLC型光分路器組成及結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)一次封裝的PLC型光分路器主要由PLC芯片、光纖陣列（FA）、外殼等三大部分組成。如圖4-11所示：完成品芯片光纖陣列外殼完成品芯片光纖陣列外殼圖4-11PLC型光分路器的組成封裝過(guò)程PLC型分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個(gè)導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對(duì)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(duì)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(duì)準(zhǔn)，難度較大。當(dāng)采用人工操作時(shí)，其缺點(diǎn)是效率低，重復(fù)性差，人為因素多且難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)等。PLC芯片芯片加工主要是通過(guò)專(zhuān)用高精密設(shè)備的氣相沉淀法，在玻璃體上腐刻出相應(yīng)的通道，即1分2，2分4，4分8，8分16……，再經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)的涂附，以控制光的折射和反射，達(dá)到控制功率的目的。傳統(tǒng)芯片結(jié)構(gòu)是采用樹(shù)形（Y型）結(jié)構(gòu),如圖4-12所示：圖4-12傳統(tǒng)PLC光分路器芯片結(jié)構(gòu)（樹(shù)型）新型集中分光型技術(shù)如圖4-13所示：圖4-13新型PLC光分路器芯片結(jié)構(gòu)（集中分光型）此設(shè)計(jì)其特點(diǎn)是將光集中在一點(diǎn)一次性進(jìn)行功率分配,比傳統(tǒng)的逐級(jí)分光法的損耗更低.圖4-14是兩種設(shè)計(jì)紅光損耗的直觀效果圖：（a）樹(shù)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（b）集中型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖4-14樹(shù)型與集中型分光設(shè)計(jì)下的紅光損耗效果圖由圖4-14可以看出樹(shù)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的光通道周?chē)鈸p比集中型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的光通道周?chē)鈸p嚴(yán)重得多。光纖陣列（FA）光纖陣列主要由V槽和光纖組成，其中V槽是構(gòu)成光纖陣列的主要部件，槽的精確度對(duì)FA的質(zhì)量至關(guān)重要，而FA的質(zhì)量直接影響到PLC分路器調(diào)試的效率和性能。V槽主要由石英玻璃、耐熱玻璃、硅片等材料制成，典型通道為1CH、4CH、8CH、16CH、32CH、64CH、128CH（也可按要求訂制），V槽的纖芯距離主要有127um及250um，公差需控制在±0.5um以?xún)?nèi),V槽角度一般為60°±2°,圖4-15為64CHFA規(guī)格圖：總圖總圖V槽V槽間距間距圖4-1564通道光纖陣列規(guī)格示意圖影響光分路器品質(zhì)的因素PLC芯片的影響芯片的各項(xiàng)參數(shù)（插入損耗、反射損耗、偏振相關(guān)損耗、均勻性、方向性等）是否達(dá)到要求（比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低0.5dB)。芯片加蓋板時(shí)膠使用的是否正確，涂膠時(shí)是否有氣泡或其他雜質(zhì)。芯片輸入及輸出端端面、角度是否研磨好。光纖陣列的影響V形槽之間間距目前有幾種：127um、250um，一般公差為±0.5um。V形槽之間間距會(huì)直接影響分路的插入損耗，芯數(shù)較多時(shí)除了每?jī)蓚€(gè)V槽之間的間距，還有累計(jì)公差造成與芯片的匹配問(wèn)題，從而影響插入損耗。V形槽的表面如果不光滑，會(huì)造成光纖放入后放不平整，做成成品后，溫度變化時(shí)，會(huì)造成斷纖或衰減大。不能使用U形槽或不使用V形槽，否則溫度變化時(shí)衰減會(huì)發(fā)生變化。所用的膠是否合適，如果膠使用不當(dāng)，器件不能在-40℃～85℃、高濕的環(huán)境中工作，并且在溫度變化時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力，造成衰減大或斷纖。蓋板的尺寸不合適會(huì)影響到FA的可靠性。在生產(chǎn)過(guò)程中的壓力、清洗、脫泡都會(huì)影響到FA的可靠性。FA研磨的端面、角度都會(huì)影響到成品的插入損耗、反射損耗、偏振相關(guān)損耗。生產(chǎn)過(guò)程中剝光纖時(shí)不能劃傷光纖。封裝及配套的影響一次封裝工藝的影響封裝過(guò)程中膠的選擇是否正確，膠的折射率、高低溫性能、粘接力是決定分路器可靠性的關(guān)鍵。不同的膠有不同的特性，點(diǎn)膠的方式、固化時(shí)間、要求的紫外線的功率也不同，要使用適合的工藝，否則好的膠也不能達(dá)到好的效果。芯片、FA端面的清潔不干凈會(huì)影響器件的插入損耗、反射損耗等參數(shù)。調(diào)光的精度會(huì)影響器件的插入損耗、偏振相關(guān)損耗等參數(shù)。一次封裝鋼管的耐腐蝕性、尺寸也影響分路器的可靠性。將分路器封裝在鋼管中使用的膠，點(diǎn)膠的量，點(diǎn)膠的方式，以及膠中是否有氣泡或其他雜質(zhì)，都會(huì)影響分路器的可靠性。在封裝結(jié)束后要做高低溫循環(huán)試驗(yàn)（時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)），循環(huán)試驗(yàn)前、后都需要測(cè)試，以驗(yàn)證膠及工藝穩(wěn)定性。二次封裝工藝的影響二次封裝所用封裝盒、空管、膠等材料在-40℃～85℃溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性，阻燃性能。材料的穩(wěn)定性不好會(huì)影響成品的插入損耗。膠的粘接力、硬度、強(qiáng)度，不同的位置要用適合的膠。膠選擇如果選擇不當(dāng)，溫度變化時(shí)插入損耗會(huì)變大。撕纖時(shí)不能將光纖撕斷，否則熔接會(huì)造成插入損耗增大；涂覆層不能脫落，否則在使用過(guò)程中易斷纖。封裝盒Ф2.0出纖部分的抗拉強(qiáng)度（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：≥90N)。封裝盒內(nèi)分路器輸入端及輸出端光纖盤(pán)纖的彎曲半徑不能太小，否則易造成插入損耗變大。其他工藝的影響光纖活動(dòng)連接器使用的所有材料的高、低溫性能、耐腐蝕性能、阻燃性能的優(yōu)劣。光纖活動(dòng)連接器的抗拉性能。陶瓷插芯的同心度、材料（氧化鋯）。光纖活動(dòng)連接器的插拔壽命。光纖活動(dòng)連接研磨的端面的三維參數(shù)、端面粗糙度、端面缺陷數(shù)。光纖活動(dòng)連接器的插入損耗及反射損耗。功能及性能要求工作波長(zhǎng)要求考慮到PON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求，包括EPON/GPON、10GPON、ODN在線測(cè)試等的波長(zhǎng)要求，光分路器的選用應(yīng)能支持1260nm～1650nm工作波長(zhǎng)。光學(xué)性能要求在工作溫度范圍內(nèi)均勻分光的光分路器設(shè)備（含插頭）安裝前應(yīng)滿(mǎn)足表4-3的光性能指標(biāo)要求。表4-3均勻分光光分路器光學(xué)性能指標(biāo)表規(guī)格1×21×41×81×161×321×641×128光纖類(lèi)型G.657.A工作波長(zhǎng)1260nm~1650nm最大插入損耗(dB)≤3.8≤7.2≤10.5≤13.8≤17.1≤20.1≤23.7端口插損均勻性(dB)≤0.8≤0.8≤0.8≤1.0≤1.5≤2.0≤2.0回波損耗(dB)輸出端截止≥50≥50≥50≥50≥50≥50≥50輸出端開(kāi)路≥18≥20≥22≥24≥28≥28≥30方向性(dB)≥55≥55≥55≥55≥55≥55≥55注1：不帶插頭光分路器的插入損耗在上面要求的基礎(chǔ)上減少不小于0.2dB，其它指標(biāo)要求相同；注2：2×N均勻分光的光分路器的插入損耗在上面要求的基礎(chǔ)上增加不大于0.3dB，端口插損均勻性是指同一個(gè)輸入端口所對(duì)應(yīng)的輸出端口間的一致性，其它指標(biāo)要求相同；注3：插入損耗在1260~1300,1600~1650nm波長(zhǎng)區(qū)間最大插入損耗在上面要求基礎(chǔ)上增加0.3dB。產(chǎn)品形態(tài)及適用場(chǎng)合盒式光分路器采用盒式封裝方式，端口為帶插頭尾纖型，一般安裝在托盤(pán)、光纜分光分纖盒、光纜交接箱內(nèi)。1/2:2/4/8/16/32光分路器盒體的最大尺寸為130mm×80mm×18mm、1/2:64光分路器盒體的最大尺寸為130mm×80mm×29mm。圖4-16盒式光分路器機(jī)架式光分路器采用機(jī)架式封裝方式，端口為適配器型，一般安裝在19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)。機(jī)架式光分路器的最大尺寸為483mm×44.5mm×260mm。圖4-17機(jī)架式光分路器微型光分路器采用微型封裝方式，端口可為不帶插頭尾纖型或帶插頭尾纖型，一般安裝在光纜接頭盒、插片式光分盒內(nèi)。不帶插頭型微型光分路器其最大封裝尺寸為70mm×12mm×6mm；帶插頭型1/2:2/4/8/16微型光分路器的最大封裝尺寸為70mm×12mm×6mm、1/2:32微型光分路器的最大封裝尺寸為80mm×20mm×6m、1/2:64微型光分路器的最大封裝尺寸為100mm×40mm×6mm。圖4-18微型光分路器托盤(pán)式光分路器采用托盤(pán)式封裝方式，端口為適配器型，一般安裝在光纖配線架、光纜交接箱內(nèi)。1/2:2/4/8/16分路器托盤(pán)占用1個(gè)12芯一體化托盤(pán)空間、1/2:32/64分路器托盤(pán)占用2個(gè)12芯一體化托盤(pán)空間，其中1/2:64光分路器托盤(pán)需采用LC型適配器。圖4-19托盤(pán)式光分路器插片式光分路器采用插片式封裝方式，端口為適配器型，一般安裝在光纜分光分纖盒內(nèi)以及使用插箱安裝在光纖配線架、光纜交接箱、19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架內(nèi)。插片式光分路器的基本插片單元外形尺寸為130mm×100mm×25mm、占1個(gè)槽位。圖4-20插片式光分路器常見(jiàn)故障處理光分路器輸出端的某個(gè)通道或者所有通道指