光分路器培訓材料

光分路器培訓材料目錄1.

原理2.分類2.1熔融拉錐光分路器2.2PLC平面波導分路器3.分路器主要參數5.Coupler與PLC的對比光分路器原理光纖耦合器（Coupler）又稱分歧器（Splitter），是將光訊號從一條光纖中分至多條光纖中的元件，屬於光被動元件領域。光分路器的作用：①把一道主光源通過分路器把光分成1-N份的光路出去；②是把1-N份的光路通過分路器合成為1束主光源回收！

工作原理：在單模光纖傳導光信號的時候，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，在一根光纖中傳輸的光的模場就可以進入另外一根光纖，光信號在兩根光纖中得到重新的分配應用：電信網路、有線電視網路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網路光分路器的類型

光分路器按原理可以分為熔融拉錐型(FBT)和平面波導型（PLC）兩種；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，按分光比可分為均分器件和非均分器件。 熔融拉錐型PLC熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）將兩根或多根光纖進行側面熔接而成；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，這就是光分路器。熔融拉錐技術是將兩根或多根光纖捆在一起，然后在拉錐機上熔融拉伸，并實時監(jiān)控分光比的變化，分光比達到要求后結束熔融拉伸，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構成，然后再封裝即可。熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）FusedCouplerPLCSplitter產品介紹在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是光纜交接箱；2PLC平面波導分路器CR=400/(400+400)=50%1x2,2x2多模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構成，然后再封裝即可。9mm松套管光纖多通道直接輸出，并且體積小。PLC是PlanarLightwaveCircuit的英文縮寫，即平面光波導。1310/1550插入損耗≤CR=400/(400+400)=50%如A點距離10KMB點距離=20KMC點距離=40KM分光器技術指標符合YD/T1117-2001的行業(yè)標準要求。EL=10*log[(400+400)/800]=0dB應用：電信網路、有線電視網路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網路1×3-1×8：100×80×10mm熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）FixedAttenuator100%x%熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）Standard2x2Coupler100%50%50%Standard1x2Coupler100%50%50%Standard2x2TapCoupler100%95%5%Standard1x2TapCoupler100%95%5%熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）Standard1x8TreeCoupler多路熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）Standard1x2CouplerP0P1P2Importantparameters:1.CouplingRatio(CR)=P1/(P1+P2)*100%2.ExcessLoss(EL)=10log10[(P1+P2)/P0]3.InsertionLoss(IL1)=10*log10(P1/P0)4.PDL=Max(IL)-Min(IL)5.Directivity=10*log10(P2/P1)6.ReturnLoss熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）800uW400uW400uWCalculatetheIL,CR,andEL.ExampleIL=10*log(400/800)=10log(0.5)=-3.01dBCR=400/(400+400)=50%EL=10*log[(400+400)/800]=0dB@1550um熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）

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工藝熔融拉錐光分路器生產工藝拉錐：根據訂單要求2.第一道封膠產品放入封裝臺進行石英圓管的點膠固定。產品放入高低溫循環(huán)箱，-40°～+85°循環(huán)。4.循環(huán)穿入鋼管后進行第二次固膠。3.第二次封膠根據備貨單要求測試產品各項性能指標。5.測試熔融拉錐光分路器生產工藝熔融拉錐光分路器生產工藝7.研磨8.測試產品加裝連接頭以及端面研磨。將研磨好的產品進行性能指標測試。6.裝配將測試合格的產品進行模塊盒裝配。將合格產品裝入包裝盒內，入庫及發(fā)貨。9.包裝入庫SingleModeFiberCoupler(SMFC)1x2,2x2多模Specifications 50/50CouplingRatioParameter UNIT Premium AGradeCenterWavelength(lc)

nm 850，1310InsertionLoss dB 4.2ExcessLoss dB 0.4 0.7Directivity dB 40 40Standard熔融拉錐光分路器2PLC平面波導分路器ExcessLoss dB 0.1x2,2x2多?？梢圆挥梅种鲗崿F(xiàn)0.是指分路器工作時，同一側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PDL=Max(IL)-Min(IL)端面角度可按要求精確研磨。6、封裝形式：鋼管、盒式、機架式PLCSplitter產品介紹低路數成本較低，多路以上沒有優(yōu)勢PLC分路器芯片采用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術）制作。在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是標準數字機柜；熔融拉錐光分路器（FusedFiberSplitter）PLC分路器的封裝涉及到光纖陣列與光波導的六維緊密對準，難度較大?？筛鶕蛻粜枨筇峁┎煌倪m配器接口。SingleModeFiberCoupler(SMFC)1x2,2x2單模Specifications 50/50CouplingRatioParameter UNIT Premium AGradeCenterWavelength(lc)

nm1310，1490，1550InsertionLoss dB 3.4 3.6Directivity dB 50 50Standard熔融拉錐光分路器1x2/2x2技術參數

分光比分光比容差1310/15501310或1550最大插入損耗最大插入損耗低分光端≤高分光端≤低分光端≤高分光端≤50：50±1.83.403.403.203.2049：51±1.83.503.253.303.0548：52±1.83.603.153.402.9547：53±1.83.703.053.502.8546：54±1.83.802.953.602.8045：55±1.83.902.803.702.7044：56±1.84.002.753.802.6543：57±1.84.102.703.902.5542：58±1.84.202.654.002.5040：60±1.84.402.504.202.40熔融拉錐光分路器判定標準熔融拉錐光分路器判定標準分光比分光比容差1310/15501310或1550最大插入損耗最大插入損耗低分光端≤高分光端≤低分光端≤高分光端≤10：90±1.810.800.6510.400.609：91±111.300.6011.000.558：92±111.800.5511.500.507：93±112.350.5012.100.456：94±113.000.4512.800.405：95±113.900.4013.600.354：96±0.515.000.3514.600.303：97±0.516.250.3015.800.251：99±0.221.000.2020.600.15類型等級（雙窗）1310/1550插入損耗≤UPA1x35.25.45.63x35.45.65.81x47.007.207.401x6

9.401x8

10.701x10

12.401x12

13.001x14

14.301x16

14.501x18

15.001x20

15.501x22

15.901x24

16.401x26

16.701x28

17.101x30

17.501x32

17.80熔融拉錐光分路器判定標準1、知道分光比：插損=10lgK+附加損耗如：分光比65/35插損=10lgK+附加損耗2、知道公里數：如A點距離10KMB點距離=20KMC點距離=40KMA點=3dbB:6dbC:12db功率=10損耗值/10(db=dbm-dbmdbm=10lgmw)分光比=X路損耗換算出來的功率/（全部各路損耗換算出來的功率之總和）熔融拉錐光分路器插損及分光比計算方式鋼管式：1×2：3×54mm3×60mm1×3-1×4：4×65mm盒式：1×2：90×20×10mm1×3-1×8：100×80×10mm1×9-1×16：120×80×18mm1×17-1×48：140×115×18mm1×4以上只能做盒式的，拉錐最多只能1×4，3×3只能是拉單窗的。1×3雙窗也只能做盒式的熔融拉錐光分路器尺寸連接頭盒式鋼管式多路盒式熔融拉錐光分路器識別

PLC分路器采用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術）制作。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)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)并進行封裝。PLC基于平面技術的集成光學器件，與熔融拉錐技術（FTB）相比，平面波導技術具有性能穩(wěn)定、成本低廉、適于規(guī)?；a等顯著特點。所以，今后在光纖到戶系統(tǒng)中將不再使用光纖融熔拉錐光分路器件，而平面波導為高性能、低成本接入網用光器件的生產提供了一條有效的途徑。

PLC分路器的封裝是指將平面波導分路器上的各個導光通路（即波導通路）與光纖陣列中的光纖一一對準，然后用特定的膠（如環(huán)氧膠）將其粘合在一起的技術。其中PLC分路器與光纖陣列的對準精確度是該項技術的關鍵平面波導分光分路器PLCPLC是PlanarLightwaveCircuit的英文縮寫，即平面光波導。與傳統(tǒng)的分立式器件不同，PLC器件采用半導體工藝制作，能夠把不同功用的光學元件集成到一塊芯片上，是實現(xiàn)光電器件集成化，模塊化、小型化的基礎工藝技術，目前介紹的是光分路器（Splitter).平面波導分光分路器工作原理PLC分路器芯片采用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術）制作。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,一般而言，每個節(jié)點的分光比為50:50，然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及出端的多通道光纖陣列并進行封裝波導的光路，如圖1，2所示可見波導紋路。PLCSplitter主要原材料之一———芯片工作原理：在單模光纖傳導光信號的時候，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，在一根光纖中傳輸的光的模場就可以進入另外一根光纖，光信號在兩根光纖中得到重新的分配PLCSplitter產品介紹1×17-1×48：140×115×18mm體積小，外型美觀。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。2PLC平面波導分路器安裝快捷，性能可靠、穩(wěn)定對波長不敏感、分光均勻性好、耐高低溫和體積小等優(yōu)點，F(xiàn)usedCoupler在光分路器中，方向性描述的是從某輸出端進光經過器件對相鄰輸出端的影響程度。是指分路器工作時，同一側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Directivity dB 50 50其中PLC分路器與光纖陣列的對準精確度是該項技術的關鍵。3、確認分光比：均分或非均分拉錐式分路器正在解決一次性拉錐數量不多和均勻性不良等問題；

光纖陣列（FiberArray）采用V型槽制作，利用特殊的粘合工藝實現(xiàn)精確的光纖定位和高可靠性，以滿足不同的需求。熱膨脹系數匹配的封裝設計保證了光纖陣列板無應力、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標準。PLCSplitter主要原材料之二———光纖陣列光纖陣列主要依靠精密刻劃的V槽來實現(xiàn)定位，光纖間距是最重要的檢測項目，纖芯間距包括兩項檢測指標，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：光纖陣列結構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。如果采用單晶硅作基底,所制作的V型槽具有結構精確,一致性好等優(yōu)點,對于分離型及密排列的光纖陣列均適用。V槽制作PLC分路器的調試是指將平面波導分路器上的各個導光通路（即波導通路）與光纖陣列中的光纖一一對準，然后用特定的耦合膠將其粘合在一起的技術。其中PLC分路器與光纖陣列的對準精確度是該項技術的關鍵。PLC分路器的封裝涉及到光纖陣列與光波導的六維緊密對準，難度較大。關鍵過程控制(PLC調試技術)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結構Parameter

Specification

Operating

Wavelength

(nm)1260

~

1650Type1x21x41x81x161x322X22x42x82x162x321x64Insertion

Loss

(dB)

Max.

*<4.0<7.3<10.5<13.7<17<4.0<7.6<11<14<17.5<21Uniformity

(dB)

Max.*<0.4<0.6<0.8<1.2<1.5<0.6<1.0<1.2<1.5<1.8<2.0PDL(dB)Max.*<0.2<0.2<0.2<0.25<0.3<0.2<0.2<0.3<0.3<0.4<0.35Directivity

(dB)

Min

*55

Return

Loss

(dB)

Min

*55(50)Operating

Temperature

(°C)-40~

+85Storage

Temperature

(°C)-40

~

+85Fiber

length1m

or

custom

lengthFiber

TypeCorning

SMF-28e

fiberConnector

TypeCustom

specifiedPower

Handling

(mW)300

PLCSplitter技術指標接入路由器L2/L3交換機NETWOKManagementPSTNInternetBRASVoiceGatewaySplitterSplitterIPMETROIPTVE-PhonePCE-Phone接入路由器PC視頻電話PCIPTVPCL2/L3交換機視頻接入路由器ET300ET204ROUTEROLT(S6500)OLT(S6500)PLCSplitter應用（光纖配線，機房）PLCSplitter應用PLCSplitter產品介紹商品描述：微型式分光器是為了適應在光纜接頭盒、ODF托盤或其他小空間范圍內安裝設計制造，其外封裝材料為不銹鋼。產品特點：可以不用分支器實現(xiàn)0.9mm松套管光纖多通道直接輸出，并且體積小。可根據客戶需求提供不同的適配器接口。分光器技術指標符合YD/T1117-2001的行業(yè)標準要求。產品應用：安裝在光纜接頭盒內。安裝在模塊盒內。安裝在配線箱內。主要優(yōu)點：對波長不敏感、分光均勻性好、耐高低溫和體積小等優(yōu)點，微型式PLC光分路器PLCSplitter產品介紹商品描述：盒式分光器是為了適應在19寸標準機架及分光單元內安裝設計制造，產品特點：體積小，外型美觀?？筛鶕蛻粜枨筇峁┎煌N類的連接頭，標配為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)定產品應用：安裝在19寸標準機架內；在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是光纜交接箱；在光纖分支入戶時，客戶指定的設備內安裝。主要優(yōu)點：結構簡單，加工容易。分光均勻性好，特別適用無源光網絡。盒式PLC光分路器商品描述：19英寸機架式系列分光器是為了適應在標準通訊機柜或ODF機架內安裝而設計制造，其規(guī)格完全符合19寸標準通訊機柜要求。產品特點：19英寸標準結構設計，尺寸緊湊、適應范圍廣，可根據客戶要求提供不同的適配器接口，標配為SC。相對于壁掛式方案，具有更高的性價比。安裝在19英寸的OLT機柜內；在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是標準數字機柜；作為ODN使用時，需要放置于桌上時。主要優(yōu)點：由于其借助于標準機柜做為安裝設備，所以結構較為簡單，相對于壁掛箱式方案，更具有成本優(yōu)勢。安裝空間較為緊湊，1U高度機架式PLC光分路器PLCSplitter產品介紹商品描述：托盤式PLC光分路器主要適用于ODF、交接箱等配線設備。

產品特點：托盤式PLC光分路器是一種基于石英基板的集成波導光功率分配器件，特別適用于無源光網絡(EPON，BPON，GPON等)中連接局端和終端設備并實現(xiàn)光信號的分路。產品應用：

安裝在交接箱、ODF架、配線箱等配線設備。

主要優(yōu)點：對波長不敏感、分光均勻性好、耐高低溫和體積小等優(yōu)點，技術性能符《YD/T1117-2001全光纖型分支器件技術條件》等標準，并通過泰爾(TLC)產品認證。托盤式PLC光分路器PLCSplitter產品介紹PLCSplitter產品介紹插片式PLC光分路器（1）插入損耗（IL）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，其數學表達式為：Ai=-10lgPouti/Pin

，其中Pouti是指第i個輸出口的插入損耗；Pouti是第i個輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。比如：3DB耦合器就是指1×2均分分路器,3DB是理論值1×21×420%C:80%D:20%20%20%20%插損=C+D分路器常用指標分路器常用指標回波損耗（RL）：光器件的回波損耗是指從器件或系統(tǒng)反回輸入端口的光相對于輸入光的dB數，其數學表達式為：RL=-10lgPril/Pin，Pril是從器件或系統(tǒng)反回輸入端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值（3）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。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2345678910111216附加損耗分路器常用指標（4）分光比(Lightsplittingratio)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1.31μm的光時兩個輸出端的分光比為50：50；在傳輸的光時，可能變?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）。PLC都是均分的(5)方向性：在光分路器中，方向性描述的是從某輸出端進光經過器件對相鄰輸出端的影響程度。是指分路器工作時，同一側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DL=-10lgPj/PiPi----第i端注入光功率分路器常用指標(6)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

(7)均勻性在工作帶寬范圍內，分路器各輸出端口輸出光功率最大變化量，單位為：dbFL==-10lg(Pout)min/(Pout)max最大插損與最小插損之差(8)帶寬拉錐型的帶寬為正負40nm,平面波導型的是全波的：1260-1650nm拉錐式：1、單模還是多模？2、幾分幾？2、確認波長？單窗，雙窗，三窗3、確認分光比：均分或非均分4、是否帶頭(FC、SC、LC、ST等)5、纖長，松套管類型(250um,900um,2.0mm,3.0mm)？多模還需要確認50/125還是62.5/125？6、封裝形式：鋼管、盒式、機架式PLC：1、確認松套管類型，纖長，接頭2、封裝形式：器件，微型封裝，盒式，機架式,插片式，托盤式分路器訂購信息確認產品放入高低溫循環(huán)箱，-40°～+85°循環(huán)。PLCSplitter結構分光比定義為光分路器各輸出端口