光分路器原理_光分路器結(jié)構(gòu)

　　光分路器原理

　　光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無(wú)源器件之一，是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件。光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型（PLC型）兩種。

　　熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進(jìn)行側(cè)面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上形成光波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過(guò)改變光纖間的消逝場(chǎng)相互耦合（耦合度，耦合長(zhǎng)度）以及改變光纖纖半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)不同大小分支量，反之也可以將多路光信號(hào)合為一路信號(hào)叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制作方法簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體，而且可以耐孚機(jī)械振動(dòng)和溫度變化等優(yōu)點(diǎn)，成為市場(chǎng)的主流制造技術(shù)。

　　與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要將光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來(lái)實(shí)現(xiàn)。光分路器常用M×N來(lái)表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。

　　用于PON網(wǎng)絡(luò)的光分路器按功率分配形成規(guī)格來(lái)看，光分路器可表示為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)。在FTTx系統(tǒng)中，M可為1或2，N可為2、4、8、16、32、64、128等。本標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一用M×N表示。

　　光分路器結(jié)構(gòu)

　　光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型兩種，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(shí)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(guò)控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長(zhǎng)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)，這就是光分路器。這種生產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不一致，在環(huán)境溫度變化時(shí)熱脹冷縮的程度就不一致，此種情況容易導(dǎo)致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得最主要原因。對(duì)于更多路數(shù)的分路器生產(chǎn)可以用多個(gè)二分路器組成。

　　而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)1、1等分路；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(jìn)行封裝。

　　與熔融拉錐式分路器相比，PLC分路器的優(yōu)點(diǎn)有：（1）損耗對(duì)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，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(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。

　　同時(shí)，PLC分路器的主要缺點(diǎn)有：（1）器件制作工藝復(fù)雜，技術(shù)門檻較高，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)很少。（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)。