下载文档原格式
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。
熔融拉锥光分路器（FBT Splitter）
简介
熔融拉锥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。
生产工艺
1.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。
（3）分光比可以根据需要实时监控，可以制作不等分分路器。
2.主要缺点有：
（1）损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网合一使用过程是致命缺陷，因为在三网合一传输的光信号有1310nm、1490nm、1550nm等多种波长信号。
（2）均匀性较差，均匀性是指均分光的分路器各输出端的插入损耗变化量。
1X4标称最大相差1.5dB左右，1×8以上相差更大，不能确保均匀分光，可能影响整体传输距离。
（3）插入损耗随温度变化变化量大（TDL）；插入损耗是指某一端口输出光功率与输入端光功率之比。
插入损耗是由两个部分组成：一部分是附加损耗，另一部分是分光比因素；器件的分光比不同，插入损耗也不相同，因此；在标准中也没做具体规定。
（4）多路分路器（如1×16、1×32）体积比较大，可靠性也会降低，安装空间受到限制。
熔融拉锥光分路器特点：
附加损耗低
偏振相关损耗低
稳定性好
双工作窗口
三工作窗口
波长隔离度高
小体积
分光比任选
熔融拉锥光分路器应用领域：
光纤通信系统
光纤局域网
CATV
FTTH
光纤传感器
测量仪器
封装信息：
注：也可以按客户的规格要求进行封装
性能指标：
注：可按客户规格的要求定制
要求附加损耗的上限如下:
分路数2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16
附加损耗0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2
确定分光比，精确到小数点后一位，如82.3% 。
拉锥式与光波导主要参数对比总结：
这两种器件在性能价格方面各有优势，两种工艺技术也都在不断升级，不断克服各自的缺点。
拉锥式分路器正在解决一次性拉锥数量不多和均匀性不良等问题；光波导分路器也在降低成本方面作不懈努力，目前两种器件在1X8以上成本已相差无几，随着分路通道的增加平面波导型分路器价格更优。
2、如何选择器件如何选用这两种器件，关键要从使用场合和用户的需求方面考虑。
在一些体积和光波长不是很敏感的应用场合,特别是分路少的情况下，选用拉锥式光分路器比较实惠,如独立的数据传输选用1310nm拉锥式分路器，电视视频网络可选择1550nm的拉锥式分路器；在三网合一、FTTH等需要多个波长的光传输而
且用户较多的场合下，应选用光波导分路器。
目前，国内多数公司进行FTTH试验网多采用拉锥式分路器，这是由于许多设计人员对PLC器件还不熟悉，国内也很少有公司生产这种器件。
日本和美国FTTH真正商业运行的市场几乎全部采用平面光波导分路器。
结束语:
分享,进步,促进行业发展
为全球需要的人免费提供ADSL语音分离器技术和光纤通讯技术的咨询和服务。
与全球同行共同交流，促进行业的发展。
