光分路器(Splitter)是連接光線路終端(OLT)和光網絡單元(ONU)的核心光器件,其主要作用是將光信號從一根光纖中分至多條光纖中,光分路器的性能直接關系到整個網絡鏈路的穩定性。
光分路器的工作原理是: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。
根據分光原理和制作工藝的不同,光分路器可分為熔融拉錐型(FBT)和平面波導型(PLC)兩種。這兩種要如何選擇?應用有何區別?
熔融拉錐型(FBT)光分路器
熔融拉錐技術是將兩根或多根除去涂覆層的光纖捆在一起,然后在拉錐機上熔融拉伸,并實時監控分光比的變化,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。
平面波導型(PLC)光分路器
平面波導型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。器件由一個光分路器芯片和兩端的光纖陣列耦合而成,芯片是核心組件,芯片的好壞與分路通道直接影響到整個分路器的價格,芯片有一個輸入端和N個輸出端波導。光纖陣列位于芯片的上表面,封上外殼,組成一個有一個輸入和N個輸出光纖的光分路器。
如何選用這兩種器件,關鍵要從其各自的特點和用戶的使用需求來考慮。
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1×8可以由7個1×2構成,然后再封裝即可。而平面波導型光分路器,單只器件分路通道很多,可以達到64路以上。分路數越多,成本優勢越明顯。 在一些分路少的情況下,拉錐式分路器較為實惠,而在像FTTH等需要多個波長的光傳輸且用戶較多的場景應用中,PLC分路器尤其適用于此分路規模較大的應用。 目前的生產成本,PLC與三窗口拉錐分路器相比,1×8是臨界點,1×16以上PLC性價比明顯占優,1×4以下拉錐型分路器性價比占優。
同樣的,在多路數分光中,由于拉錐分路器是由多個1×2連接封裝而成,除了會導致封裝尺寸很大,也會導致分光的均勻性較差。因為每個1×2器件不可能做到完全均分,所以串接而成的1×N器件最終的各通道輸出光不均勻性被乘積放大,級數越多,均勻性越差。如果要求均勻性好,需要經過精確計算配對。
分光比的分配方式不同也是兩者主要的區別之一。 拉錐型分路器的分光可變性是此器件的最大優勢。PLC分路器的分光是均等分的,可以將信號均勻分配給用戶。例如,1×32的PLC分路器可以將光信號平均分成32份,然后在32個不同的通道內傳輸。有時,由于用戶數量和距離的不一致性,需要對不同線路的光功率進行分配,此時就需要用到不同分光比的器件,則會使用FBT分路器。
熔融拉錐型(FBT)光分路器和平面波導型(PLC)光分路器在無源光網絡應用中各有優缺點,用戶可根據具體的應用選擇合適的光分路器。
億源通公司(HYC),是一家專注于光通信無源基礎器件研發、制造、銷售與服務于一體的國家級高新技術企業。公司主營產品為:光纖連接器(數據中心高密度光連接器),波分復用器,光分路器等三大核心光無源基礎器件,廣泛應用于光纖到戶、4G移動通信、互聯網數據中心、國防通信等領域。
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