熔融拉锥光纤分路器

关于FTTH核心器件----平面光波导分光器的资料（PLc splitter）随着光纤通信的投资方向由通信干线,城域网,局域网,专用网等向FTTP, FTTH的方向发展.FTTH的核心光器件--光分路器市场的春天也随之到来，市场需求不断扩大，国内外光器件厂家一致看好这一市场。

目前有两种类型光分路器可以满足分光的需要：一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥式光纤分路器（Fused Fiber Splitter），一种是以科毅光电为代表基于光学集成技术生产的平面光波导分路器(PLC Splitter),这两种器件各有优点，用户可根据使用场合和需求的不同，合理选用这两种不同类型的分光器件，以下对两种器件作简单介绍，供参考。

一、熔融拉锥光纤分路器（Fused Fiber Splitter）Fuse 1.熔合2.保险丝，熔断器3.保险管，保险丝fuse 1.保险丝烧断不通电2.熔断器3.保险丝;导火线4.熔丝5.熔化；交融6.熔合7.熔线FUSE 1.保险丝2.熔断器Fiber光纤，光缆；纤维3.纡维4.纤维Splitter分裂器②分离器③分流器2.分裂视窗切分窗口3.拆分器4.分裂机5.副变速器6.分隔器熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起，然后在拉锥机上熔融拉伸，并实时监控分光比的变化，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根光纤（其余剪掉）作为输入端，另一端则作多路输出端。

目前成熟拉锥工艺一次只能拉1×4以下。

1×4以上器件，则用多个1×2连接在一起。

再整体封装在分路器盒中。

这种器件主要优点有（1）拉锥耦合器已有二十多年的历史和经验, 许多设备和工艺只需沿用而已, 开发经费只有PLC的几十分之一甚至几百分之一（2）原材料只有很容易获得的石英基板, 光纤, 热缩管, 不锈钢管和少些胶, 总共也不超过一美元. 而机器和仪器的投资折旧费用更少，1×2、1×4等低通道分路器成本低。

拉锥光纤的锥区是光纤熔融拉锥过程中形成的关键部分。

具体来说，当光纤经历熔融拉锥处理时，其部分区域会被加热至熔融状态，并在拉伸力的作用下逐渐变形和细化，形成锥形的过渡区域，即锥区。

锥区的主要特点包括：
1. 锥区由未拉伸的光纤逐渐过渡到拉伸后的细光纤，其直径在此过程中逐渐减小。

2. 锥区的长度和形状会受到拉伸速度、拉伸长度、加热温度等多种因素的影响。

3. 锥区的质量对光纤的性能具有重要影响，如光传输损耗、机械强度等。

在实际应用中，拉锥光纤的锥区被广泛应用于各种光纤器件中，如光纤耦合器、光纤分束器等。

这些器件的性能在很大程度上取决于锥区的质量和形状。

因此，对拉锥光纤锥区的研究和控制具有重要意义。

请注意，拉锥光纤的制备过程需要精确控制各种参数，以确保获得所需的锥区形状和质量。

同时，对于不同的应用需求，可能需要采用不同的拉锥方法和参数设置。

光纤耦合器和光分路器教程作者：飞速(FS)内容来源：飞速(FS)日期：∙∙∙∙光纤耦合器简介光纤耦合器的原理是，将两根以上的光纤彼此靠拢进行熔化拉伸，从而产生一个耦合区。

对加热区域进行拉伸，直到出现所需要的耦合特性。

这一装置又被称为熔融拉锥(FBT)耦合器。

随着输入光纤模场直径在下锥区内变得越来越大，耦合过程不断发生。

在耦合区域内，由于两个纤芯彼此非常靠近，因此一个纤芯与另一个纤芯发生耦合现象。

在纤芯直径不断增加的上锥区，模在芯内变得越来越小，最终两个独立的模离开了两根独立光纤的输出端。

有时候，两根光纤会在加热拉伸前被绞合起来。

另一个方法就是研磨光纤端面，使得设计者可以非常精确地控制耦合的效果。

输入光的哪一部分将被耦合进第二根光纤，取决于工作波长、两条纤芯之间的距离以及耦合区域内的纤芯直径。

因此，通过确定耦合区域的大小，我们将能够控制输出功率比，即耦合比。

50:50的耦合比十分流行，而1:99则用于监控EDFA 内部的输入和输出信号。

如何实现50:50均分？在这一排列中，光模将通过两根光纤的合并包层，并且在上锥区被分离开来。

FBT耦合器的优势FBT耦合器具有如下三个关键优势：低损耗过程：光纤耦合是一个低损耗的过程，实际上，在芯模到耦合模再到芯模的转换过程中是没有损耗的。

因此，我们不得不说损耗是光通过一个短包层长度所造成的。

不过，耦合器的插入损耗相当高，并且取决于耦合比。

无逆反射：光纤决不会再耦合过程中离开光纤结构，所以它决不会经过任何的接口。

因此，此类型耦合器本身不会造成逆反射。

实际上，此类型耦合器的技术资料中并没有包含这一规范。

便于连接：由于耦合器是由普通光纤制成，因此FBI能够与传输光纤非常方便地进行连接，并且损耗低。

光纤耦合器的端口结构我们可以想象有许多种经过装置耦合的光纤组束，如下显示了其中的一部分类型。

2×1合路器用于将两个光输入汇合进一条光纤（a）。

当传输方向改变时，该装置将一个光信号分成两个光信号（b）。

一.填空题（30分）1.光纤通信是以为传输媒介，光波为载波的通信方式。

2.光纤主要由哪几部分组成，请在下列图示中标出。

3.G.652光纤为常规单模光纤，也称为非色散位移光纤，其零色散波长为，在处有最小损耗，传输距离受损耗限制，适用于大容量传输，是目前应用最广的光纤。

4.纤芯的作用是5.目前主流应用的光纤有两种尺寸规格，请标出下列图中的尺寸单模标称规格多模标称规格6.光纤的传输参数包括、、7.光纤的色散包括、、。

（注：按数值大小排序填写）8. 光缆的结构类型包括三种，第一种:层绞式光纤束光缆；第二种：中心束管式带状光缆；第三种：层绞式带状光缆。

根据下列光缆的横截面图标出光缆的结构类型。

9. 光分路器是指用于的光无源器件，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。

10.熔融拉锥（FBT）光分路器一般能同时满足nm 和nm波长的正常分光。

11.平面波导型光分路器中，经过一次封装的PLC 型光分路器主要由、、等三大部分组成。

12.新型集中分光型技术，此设计其特点是将光集中在一点一次性进行功率分配，比传统的逐级分光法的更低13.光纤阵列主要由V 槽和光纤组成，其中是构成光纤阵列的主要部件，槽的精确度对FA 的质量至关重要。

14.光分路器的性能指标有15.与点到点的有源光网络相比，无源PON 技术具有、、等多方面的优势，促使其成为网络融合进程中的主流技术，被众多的运营商选择。

二. 选择题（30分）1. PON下行数据流采用广播技术，实现天然组播，有如下几种方式，请选择( )A. OLT 连续广播发送，ONU 选择性接收B. TDMA（时分复用）的方式C. OLT连续广播发送，TDMA（时分复用）方式接收D. TDMA（时分复用）连续广播发送，ONU选择性接收2. GPON 和EPON 的主要技术指标对比中，分光比的描述正确的是（）A. GPON 1:64, 可扩展为1:128B. GPON 1:32,可扩展到1:64C. EPON 1:32, 可扩展为1:128D. EPON 1:64, 可扩展为1:643. 与电缆和微波通信相比，光纤通信具有无与伦比的优越性，光纤的优点有下列哪些（）A. 通信容量大B. 保密性能好C. 原材料来源丰富，价格低廉D. 质地硬，机械强度好E. 分路、耦合灵活4. 熔融拉锥型（FBT）和平面波导型（PLC）的区别是（）A. 外形尺寸:FBT是多通道体积大PLC是大B. 波长敏感度：FBT低PLC高C. 插损及均匀性：FBT好PLC差D. 价格：FBT低分路价格高, 高分路价格低PLC低分路价格低, 高分路价格高5. ODN 的作用是提供OLT 与ONU 之间的光传输通道。

1.光分器工作原理是什么？
答：光分器（光分路器）按原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型两种，熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。

这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量，反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。

熔锥型光纤耦合器因制作方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成为一整体，而且可以耐孚机械振动和温度变化等优点，目前成为市场的主流制造技术。

PLC和熔融拉锥型光分路器的区别目前，光分路器主要有平面光波导技术和熔融拉锥技术两种。

下面对二种产品技术作简要介绍㈠平面波导型光分路器(PLC Splitter)此种器件内部由一个光分路器芯片和两端的光纤阵列耦合组成。

芯片采用半导体工艺在石英基底上生长制作一层分光波导，芯片有一个输入端和N个输出端波导。

然后在芯片两端分别耦合输入输出光纤阵列，封上外壳，组成一个有一个输入和N个输出光纤的光分路器。

根据用户需要，可以将输入输出为裸光纤的器件，封装在各式封装盒中，输入输出光纤用松套管保护，并可以外接各种连接器。

该技术由于采用半导体技术，工艺稳定性、一致性好，损耗与光波长不相关，通道均匀性好，结构紧凑体积小，大规模产业化技术成熟，已经被日本、美国、韩国、法国等多数国家指定采用技术。

常用的光分路器有1×N和2×N（N=4，8，16，32，64）㈡熔融拉锥光纤分路器（FBT Splitter）熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起，然后在拉锥机上熔融拉伸，拉伸过程中监控各路光纤耦合分光比，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根光纤（其余剪掉）作为输入端，另一端则作多路输出端。

一次拉锥技术是将多根光纤捆在一起，在特制的拉锥机上同时熔融拉伸，并实时监控各路光纤的损耗。

目前成熟的一次拉锥工艺已能一次1×4以下器件。

实验室有1×8的记录，但批量生产工艺还未成熟。

目前国外FTTH工程中，低分路光分路器（1×4以下）常采用一次拉锥技术器件。

串接式熔锥1×N分路器件都是由（N-1）个1×2拉锥单元串联熔接一个封装盒内（图1C为原理图，图4b为1×8封装盒内实物图片）。

由于单元之间光纤需要熔接，而光纤需要有最小弯曲半径，通常体积会较大，例如：1×8光分路器由7个1×2单元熔接而成，封装尺寸通常为100×80×9mm。

玻璃基离子交换型多模光分路器芯片：玻璃基离子交换型多模光分路器芯片主要制作方法是通过镀膜、光刻工艺在玻璃基片表面的镀膜层刻下设计好的器件图形，然后通过离子交换在玻璃基片内部形成与图形相吻合的折射率变化区，进而构成具有光学功能的光波导器件芯片，经过封装，成为多模光分路器。

与熔融拉锥多模光分路器相比，玻璃基离子交换型多模光分路器具有的优点是体积小巧，集成化批量生产，波长不敏感，可以是1×4以上的多分支多模器件。

(A)图1 (A)玻璃基离子交换型多模光分路器示意图(B)1×2器件实物图主要优点：1. 可集成化批量生产;2. 体积小巧，多分支器件也不会引起器件长度呈几何级数增长;3. 插入损耗低，均匀性好;4. 器件一致好，无温漂;5. 波长不敏感，可适用于多波段。

主要缺点：1. 因为玻璃基离子交换技术为新技术，因此市场上知名度不高熔融拉锥型多模光分路器：熔融拉锥多模光分路器的制作是将两根或多根多模光纤捆在一起，在拉锥机上熔融拉伸，实时监控分光比的变化，当分光比达到要求时，停止熔融拉伸，其中一端保留一根光纤，其余光纤剪去，作为输入端，另一端则作多路输出端(图2)。

熔融拉锥型多模光分路器由于其制作过程的实时监控性，使得其损耗控制较为精确，可以制作多种分光比的光分路器件。

但由于多分支一次性熔制的复杂性，目前成熟的熔融拉锥工艺一般限于1×4 以下的光分支器件。

1×4 以上的器件由于成品率和生产效率较低，一般用多个1×2 的器件级联而成。

(B)图2 (A)熔融拉锥型多模光分路器示意图(B)1×2 器件实物图主要优点：1. 工艺成熟简单，设备和工艺具有沿用性2. 制作成本低廉3. 分光比可以实时控制，可以按照要求实现非均分的光分路器主要缺点：1. 波长敏感性：熔融拉锥多模光分路器的分路功能是通过光纤间耦合实现的，是定向耦合器的结构，一般一种耦合结构只适用于一个波长。

PLC Power Splitter产品介绍编制：日期：审核：日期：批准：日期：目录1、产品的概述2、产品的组成3、产品的性能参数4、产品的识别5、产品的应用1、产品概述：光分路器是把光信号分路/合路的光无源器件，一般是对同一波长的光信号进行分离或者合路。

按照光分路器的端口排布不同，可以分为对称的星型分路器和不对称的树型分路器；按照光纤类型可以分为单模光分路器和多模光分路器；按照带宽可以分为窄带光分路器和宽带光分路器。

按制作方式常见的为熔融拉锥（FBT）型分路器、平面光波导（PLC）分路器。

2、产品的组成：2.1 裸PLC器件的构造：2.2 模块式PLC的构造：3、产品的性能参数：3.1 无连接头产品的光学性能：3.2 含连接头产品的光学性能：4、 产品的识别： 4.1 各种样式的产品识别：裸器件 模块式分路器 4.2 产品的通道识别：4.2.1 裸器件的通道识别：参照下图 4.2.1.1 公共端：通道少的一侧4.2.1.2 多通道侧的定义如下：PORTBLUE ORANGE Color ColorPORT BROWN GREEN ORANGE BLUE GRAY WHITE RED BLACKBLACKRED WHITE PORTBLUE ORANGE GREEN BROWN Color Color PORT BROWN GREEN ORANGE BLUE GRAY WHITE RED BLACKBLACKRED WHITE GRAY 4.004.004.2.2 模块式光分路器的通道识别：参照下图4.2.2.1 公共端：通道少的一侧4.2.2.2 多通道侧的定义如下：5、产品的应用：5.1 产品的使用注意事项：5.1.1 拆开产品包装时，必须确认产品是否有损伤。

5.1.2 检查产品各连接头的防护是否齐全（仅针对加连接头产品）。

5.1.3 根据产品的连接头型号，选择相应的适配器及连接器进行使用。

熔融拉锥分光器标准
熔融拉锥分光器的标准主要涉及到以下几个方面：
工作带宽：这是指分光器的光谱覆盖范围，通常以纳米（nm）为单位表示。

根据不同的应用需求，熔融拉锥分光器的工作带宽范围可以从几百纳米到几千纳米。

在标准中，通常会规定分光器的工作带宽范围，以确保其满足特定的光谱需求。

附加损耗：这是指分光器插入损耗与反射损耗之和。

附加损耗的大小直接影响着分光器的性能和传输效率。

在熔融拉锥分光器的标准中，通常会规定附加损耗的上限值，以保持分光器的传输性能。

插入损耗：这是指分光器插入到系统中的损耗，通常以分贝（dB）为单位表示。

插入损耗越小，分光器的性能越好。

在标准中，通常会规定分光器的插入损耗值，以确保其满足系统传输要求。

偏振相关损耗：这是指分光器在不同偏振态下的性能差异。

偏振相关损耗越小，分光器的性能越稳定。

在标准中，通常会规定分光器的偏振相关损耗值，以确保其满足系统对偏振态的要求。

方向性：这是指分光器输出光线的角度范围。

方向性越强，分光器的性能越好。

在标准中，通常会规定分光器的方向性值，以确保其满足系统对光线方向的要求。

工作温度：这是指分光器正常工作的环境温度范围。

工作温度范围越宽，分光器的适应性越强。

在标准中，通常会规定分光器的工作温度范围，以确保其满足系统在不同环境下的工作要求。

总之，熔融拉锥分光器的标准涉及多个方面，以确保其性能稳定、可靠并符合不同应用需求。

在实际应用中，需要选择符合标准的熔融拉锥分光器，并注意使用条件和维护要求，以保证其长期稳定工作。

1x2wdm光纤熔融拉锥的工作原理1x2 WDM（Wavelength Division Multiplexing）光纤熔融拉锥是一种光纤器件，用于将不同波长的光信号在一条光纤中进行复用和分离。

下面是其工作原理的详细解释。

1x2WDM光纤熔融拉锥由一个输入光纤和两个输出光纤组成。

输入光纤是单模光纤（SMF）或多模光纤（MMF），而输出光纤是SMF。

输入光纤发射的光信号包含多个不同波长的光波，而输出光纤则用于分离这些不同波长的光信号。

光纤熔融拉锥的工作原理主要基于两个重要的光学现象：色散和波长选择性馈入。

首先，光在光纤中传输会受到色散的影响。

色散是指随着光波波长的变化，光信号的传播速度也会有所不同。

具体来说，光纤中的单模和多模光纤会导致不同的色散效应。

当输入光纤发射多个不同波长的光信号时，由于色散效应，光信号的传播速度会随着波长的变化而有所不同。

这样，不同波长的光信号就会以不同的速度传播到光纤的末端。

其次，光在光纤中传输时，会形成一系列驻波模式，这些模式中的每一个都具有特定的空间频率和振幅。

当光信号与驻波模式相互作用时，只有特定的波长能够在该模式中获得增益和放大。

这种波长的选择性增益被称为波长选择性馈入。

将色散和波长选择性相结合，光纤熔融拉锥通过调整输入光纤和输出光纤之间的连接接口，实现了不同波长的光信号在波长选择性驻波模式中分离。

具体来说，输入光纤中的光信号在拉锥部分发生色散，并且不同波长的光信号以不同的速度传播到光纤的末端。

由于波长选择性驻波模式的作用，只有特定波长的光信号能够与输出光纤耦合并传输到输出端。

在实际应用中，光纤熔融拉锥通常采用光纤芯直径递增的结构来增加上述过程中的色散效应。

通过调整不同波长的光信号在拉锥中的到达时间，可以实现不同波长的光信号在输出光纤中的分离。

总的来说，1x2WDM光纤熔融拉锥利用光纤中的色散和波长选择性馈入原理，实现了不同波长的光信号在一条光纤中的复用和分离。

它在光纤通信中起着至关重要的作用，提高了光纤系统的传输容量和效率。

光分路器的分路比例光分路器是一种无源器件，其主要作用是将一根光纤中的传输光信号分配到多根光纤。

这种器件按工艺可分为熔融拉锥式光分路器和平面光波导功率光分路器。

就其分光比来说，常见的有1:4、1:8、1:16和1:32。

这些分光比表明了输入光信号被分成的输出光信号数量。

例如，一个1x4的光分路器意味着将一根光纤中的光信号按照一定的比例分配给四根光纤。

值得注意的是，光分路器的主要性能指标并非仅仅是分光比，而是在特定的分光比下所产生的不同光衰。

此外，插入损耗也是一个重要的参数，这是指光纤中的光信号通过活动连接的器件之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。

因此，在选择和使用光分路器时，需要综合考虑各种因素，包括分光比、插入损耗以及附加损耗等。

在实际应用中，根据不同的需求和场景，可以选择合适的光分路器和分路比例。

例如，在FTTH（光纤到户）项目中，为了实现多个用户共享一根光纤资源，通常会使用1:4或1:8的光分路器；而在数据中心内部互联的场景中，为了提高网络的可靠性和灵活性，可能会选择1:16或1:32的光分路器。

除了分光比之外，光分路器的封装方式也是一个需要考虑的因素。

常见的封装方式有盒式封装、托盘式封装和插片式封装等。

不同的封装方式具有不同的特点和应用场景。

例如，盒式封装具有较高的防护等级和较好的散热性能，适用于户外环境；而插片式封装则具有较小的体积和较高的安装密度，适用于高密度的设备部署。

光分路器的分路比例是一个重要的参数，它决定了光纤中的光信号如何被分配到多根光纤中。

在选择和使用光分路器时，需要根据实际需求和场景综合考虑各种因素，以确保网络的性能和稳定性。

光纤熔融拉锥
光纤熔融拉锥是一种常用的光纤加工技术，用于制造特殊形状的光纤器件，如光纤耦合器、分路器、滤波器等。

在光纤熔融拉锥过程中，将两根或多根光纤的端部加热至熔融状态，然后通过拉伸和压缩的方式使其形成特定的形状。

这个过程通常在高精度的设备中进行，以确保光纤的形状和尺寸的准确性。

光纤熔融拉锥技术具有许多优点，例如制造过程简单、成本低廉、易于实现高精度等。

此外，通过控制光纤的形状和尺寸，可以实现不同的光学特性，如分光比、插入损耗、偏振相关损耗等。

需要注意的是，在进行光纤熔融拉锥时，需要选择合适的光纤材料和加工参数，以确保加工质量和光学性能。

此外，还需要进行严格的质量控制和测试，以确保器件的可靠性和稳定性。

总之，光纤熔融拉锥是一种重要的光纤加工技术，广泛应用于光通信、光传感、光电子等领域。