光分路器的分光原理 光分路器按原理可與同軸電纜傳輸系統一樣,光網路系統也需要將光信號進行耦合、分支、分配,這就需要光分路器來實現。光分路器又稱分光器,是光纖鏈路中最重要的無源器件之一,是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件,常用M×N來表示一個分路器有M個輸入端和N個輸出端。在光纖CATV系統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。 |
光分路器按原理可以分為熔融拉錐型和平麵波導型兩種,熔融拉錐型產品是將兩根或多根光纖進行側麵熔接而成;平麵波導型是微光學元件型產品,采用光刻技術,在介質或半導體基板上形成光波導,實現分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似,它們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。熔錐型光纖耦合器因製作方法簡單、價格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體,而且可以耐孚機械振動和溫度變化等優點,目前成為市場的主流製造技術。
熔融拉錐法就是將兩根(或兩根以上)除去塗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,最終在加熱區形成雙錐體形式的特殊波導結構,通過控製光纖扭轉的角度和拉伸的長度,可得到不同的分光比例。最後把拉錐區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。這種生產工藝因固化膠的熱膨脹系數與石英基片、不銹鋼管的不一致,在環境溫度變化時熱脹冷縮的程度就不一致,此種情況容易導致光分路器損壞,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。對於更多路數的分路器生產可以用多個二分路器組成。
光分路器的常用技術指標
(1) 插入損耗。
光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對於輸入光損失的dB數,其數學表達式為:Ai=-10lg Pouti/Pin ,其中Ai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。
(2) 附加損耗。
附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對於輸入光功率損失的DB數。值得一提的是,對於光纖耦合器,附加損耗是體現器件製造工藝質量的指標,反映的是器件製作過程的固有損耗,這個損耗越小越好,是製作質量優劣的考核指標。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,更考慮瞭分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間,插入損耗的差異並不能反映器件製作質量的優劣。對於1*N單模標準型光分路器附加損耗如下表所示:
分路數 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16
附加損耗DB 0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2
(3) 分光比。
分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值,在系統應用中,分光比的確是根據實際系統光節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1.31 微米的光時兩個輸出端的分光比為50:50;在傳輸1.5μm的光時,則變為70:30(之所以出現這種情況,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)。所以在訂做光分路器時一定要註明波長。
(4) 隔離度。
隔離度是指光分路器的某一光路對其他光路中的光信號的隔離能力。在以上各指標中,隔離度對於光分路器的意義更為重大,在實際系統應用中往往需要隔離度達到40dB以上的器件,否則將影響整個系統的性能。
另外光分路器的穩定性也是一個重要的指標,所謂穩定性是指在外界溫度變化,其它器件的工作狀態變化時,光分路器的分光比和其它性能指標都應基本保持不變,實際上光分路器的穩定性完全取決於生產廠傢的工藝水平,不同廠傢的產品,質量懸殊相當大。在實際應用中,本人也確實碰到很多質量低劣的光分路器,不僅性能指標劣化快,而且損壞率相當高,作於光纖乾線的重要器件,在選購時一定加以註意,不能光看價格,工藝水平低的光分路價格肯定低。
- 此外,均勻性、回波損耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指標中占據非常重要的位置。
平麵光波導分路器(PLCS)產品基於獨特的石英玻璃波導工藝,結合精密可靠的陣列光纖進行微型化耦合封裝;它提供瞭低成本,小尺寸和高可靠性的光分路解決方案。PLCS器件具有低插入損耗,低偏振相關損耗,高回波損耗並在1260nm到1650nm的波長范圍內具有卓越的平坦度和均勻性,同時工作溫度可達-40°C至+85°C。PLCS器件有1×4,1×8,1×16和1×32等標準配置,也可根據客戶要求定製生產2×16,2×32,1×64,2×64等配置的產品。
技術參數(1×N系列指標):
主要參數 | 單位 | 性能指標 | |||||||
端口結構 |
| 1×2 | 1×4 | 1×8 | 1×8L | 1×16 | 1×32 | 1×64 | 1×128 |
長×寬×高 | mm | 60×7×4 | 6012X4 | 80206 | 80406 |
| |||
工作波長 | nm | 1260~1650 | |||||||
插入損耗 | dB | ≤4.1 | ≤7.4 | ≤10.5 | ≤13.5 | ≤16.8 | ≤20.6 | ≤23.7 | |
均勻性 | dB | ≤0.5 | ≤0.6 | ≤0.8 | ≤1.0 | ≤1.3 | ≤1.8 | ≤2.0 | |
偏振相關損耗 | dB | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.3 | ≤0.3 | ≤0.3 | ≤0.4 | ≤0.4 | |
回波損耗 | dB | ≥55 | |||||||
方向性 | dB | ≥55 |
(2×N系列參數指標):
主要參數 | 單位 | 性能指標 | |||||||
端口結構 |
| 2×2 | 2×4 | 2×8 | 2×8L | 2×16 | 2×32 | 2×64 | 2×128 |
長×寬×高 | mm | 60×7×4 | 6012X4 | 80206 | 80406 |
| |||
工作波長 | nm | 1260~1650 | |||||||
插入損耗 | dB | ≤4.2 | ≤7.8 | ≤11.2 | ≤14.5 | ≤17.7 | ≤21.2 | ≤23.8 | |
均勻性 | dB | ≤1.0 | ≤1.4 | ≤1.5 | ≤2 | ≤2.5 | ≤3.0 | ≤3.0 | |
偏振相關損耗 | dB | ≤0.2 | ≤0.2 | ≤0.4 | ≤0.4 | ≤0.4 | ≤0.5 | ≤0.5 | |
回波損耗 | dB | ≥55 | |||||||
方向性 | dB | ≥55 |
產品特點:
*可以不用分支器實現0.9mm松套管光纖多通道直接輸出,體積小。可根據客戶需求提供不同的適配器介面,標配SC型。分光器技術指標符合YD/T893、YD/T2000(1)-2009的行業標準要求。
產品應用:
*安裝在光纜接頭盒內;安裝在模塊盒內;安裝在19英寸機架裡,安裝在配線箱內。
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