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光纖分光器（將光信號進(jìn)行耦合、分支的器件）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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光纖分光器

將光信號進(jìn)行耦合、分支的器件

光纖分光器（也叫分光器）就是實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )系統中將光信號進(jìn)行耦合、分支、分配的光纖匯接器件。

基本信息

中文名	光纖分光器
外文名	Fiber splitter
別名	分光器
類(lèi)別	平面波導型、熔融拉錐分光器
運用領(lǐng)域	光纖通信系統、光纖局域網(wǎng)
原理	實(shí)現光網(wǎng)絡(luò )系統中將光信號進(jìn)行耦合、分支、分配

收起

概念

是光纖鏈路中最重要的無(wú)源器件之一，具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端，一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端用M*N表示。而將多路光信號合為一路信號叫做合成器。按生產(chǎn)工藝有平面波導型光纖分光器(PLC Splitter)和熔融拉錐分光器（FBTSplitter）。

主要參數對比

這兩種器件在性能價(jià)格方面各有優(yōu)勢，兩種工藝技術(shù)也都在不斷升級，不斷克服各自的缺點(diǎn)。拉錐式分路器正在解決一次性拉錐數量不多和均勻性不良等問(wèn)題；光波導分路器也在降低成本方面作不懈努力，目前兩種器件在1X8以上成本已相差無(wú)幾，隨著(zhù)分路通道的增加平面波導型分路器價(jià)格更優(yōu)。2、如何選擇器件如何選用這兩種器件，關(guān)鍵要從使用場(chǎng)合和用戶(hù)的需求方面考慮。在一些體積和光波長(cháng)不是很敏感的應用場(chǎng)合，特別是分路少的情況下，選用拉錐式光分路器比較實(shí)惠，如獨立的數據傳輸選用1310nm拉錐式分路器，電視視頻網(wǎng)絡(luò )可選擇1550nm的拉錐式分路器；在三網(wǎng)合一、FTTH等需要多個(gè)波長(cháng)的光傳輸而且用戶(hù)較多的場(chǎng)合下，應選用光波導分路器。目前，國內多數公司進(jìn)行FTTH試驗網(wǎng)多采用拉錐式分路器，這是由于許多設計人員對PLC器件還不熟悉，國內也很少有公司生產(chǎn)這種器件。日本和美國FTTH真正商業(yè)運行的市場(chǎng)幾乎全部采用平面光波導分光器。

插入損耗

每一路輸出相對于輸入光損失的dB數就是插入損耗，其數學(xué)表達式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其中Ai是指第i個(gè)輸出口的插入損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。

熔融拉錐

熔融拉錐是將兩根或多根光纖捆在一起，然后在拉錐機上熔融拉伸，并實(shí)時(shí)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。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(gè)1×2連接在一起。再整體封裝在分路器盒中。

主要優(yōu)點(diǎn)

（1）拉錐耦合器已有二十多年的歷史和經(jīng)驗，許多設備和工藝只需沿用而已，開(kāi)發(fā)經(jīng)費只有PLC的幾十分之一甚至幾百分之一

（2）原材料只有很容易獲得的石英基板，光纖，熱縮管，不銹鋼管和少些膠，總共也不超過(guò)一美元。而機器和儀器的投資折舊費用更少，1×2、1×4等低通道分路器成本低。

（3）分光比可以根據需要實(shí)時(shí)監控，可以制作不等分分路器。

主要缺點(diǎn)

（1）損耗對光波長(cháng)敏感，一般要根據波長(cháng)選用器件，這在三網(wǎng)合一使用過(guò)程是致命缺陷，因為在三網(wǎng)合一傳輸的光信號有1310nm、1490nm、1550nm等多種波長(cháng)信號。

（2）均勻性較差，均勻性是指均分光的分路器各輸出端的插入損耗變化量。1X4標稱(chēng)最大相差1.5dB左右，1×8以上相差更大，不能確保均勻分光，可能影響整體傳輸距離。

（3）插入損耗隨溫度變化變化量大（TDL）；插入損耗是指某一端口輸出光功率與輸入端光功率之比。插入損耗是由兩個(gè)部分組成：一部分是附加損耗，另一部分是分光比因素；器件的分光比不同，插入損耗也不相同，因此；在標準中也沒(méi)做具體規定。

（4）多路分路器（如1×16、1×32）體積比較大，可靠性也會(huì )降低，安裝空間受到限制。

特點(diǎn)

附加損耗低

偏振相關(guān)損耗低

穩定性好

雙工作窗口

三工作窗口

波長(cháng)隔離度高

小體積

分光比任選

應用領(lǐng)域

光纖通信系統

光纖局域網(wǎng)

CATV

FTTH

光纖傳感器

測量?jì)x器

封裝信息

結構	1×2 or 2×2
尾纖長(cháng)度	1m或客戶(hù)要求
尾纖類(lèi)型	250mm裸纖	900mm松套管	2mm、3mm松套管
封裝尺寸（￠×L）mm	￠3.0×54	￠3.0×70	90×14×8.5
外殼	不銹鋼（圓）	不銹鋼（圓）	小模塊

注：也可以按客戶(hù)的規格要求進(jìn)行封裝

性能指標

等級參數		P級	A級
工作波長(cháng)（nm）		1310,1550或其它
工作帶寬（nm）		±15
典型附加損耗（dB）		≦0.10	≦0.15
插入損耗（dB）	50/50	≦3.4	≦3.6
	40/60	≦4.4/2.6	≦4.7/2.8

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注：可按客戶(hù)規格的要求定制

要求附加損耗的上限如下:

分路數2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16

附加損耗0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2

確定分光比，精確到小數點(diǎn)后一位，如82.3%。

平面波導型

平面波導型光分路器(PLC Splitter)是一種基于石英基板的集成波導光功率分配器件，具有體積小，工作波長(cháng)范圍寬，可靠性高，分光均勻性好等特點(diǎn)，特別適用于無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )(EPON，BPON，GPON等)中連接局端和終端設備并實(shí)現光信號的分路。目前有1×N及2×N兩種類(lèi)型。1×N和2×N分路器將光信號均勻地從單個(gè)或雙個(gè)進(jìn)口均分地輸入多個(gè)出口，或反向工作將多個(gè)光信號匯入單根或雙根光纖。

生產(chǎn)工藝

PLC分路器采用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù)）制作。光波導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）損耗對光波長(cháng)不敏感，可以滿(mǎn)足不同波長(cháng)的傳輸需要。

（2）分光均勻，可以將信號均勻分配給用戶(hù)。

（3）結構緊湊，體積小，可以直接安裝在現有的各種交接箱內，不需留出很大的安裝空間。

（4）單只器件分路通道很多，可以達到32路以上。

（5）多路成本低，分路數越多，成本優(yōu)勢越明顯。

PLC分路器的主要缺點(diǎn)有：

（1）器件制作工藝復雜，技術(shù)門(mén)檻較高，目前芯片被國外幾家公司壟斷，國內能夠大批量封裝生產(chǎn)的企業(yè)很少。

（2）相對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。

性能參數表

參數		1X2		1X4	1X8	1X16	1X32	1X64
光纖類(lèi)型		SMF-28e或者客戶(hù)指定
工作波長(cháng)(nm)		1260～1650
插入損耗(dB)	典型值	3.7	6.8		10.0	13.0	16.0	19.5
插入損耗(dB)	最大值	4.0	7.2		10.5	13.5	16.9	21.0
損耗均勻性(dB)	最大值	0.4	0.6		0.8	1.2	1.5	2.5

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(Measured at room temperature and excludes connector loss室溫值，不包含連接頭)

注:1.以上為不含連接頭指標；2.可根據要求定做特殊規格產(chǎn)品。

連接頭類(lèi)型：方頭SC/圓頭FC/小方頭LC；端面類(lèi)型：平口UPC/斜口A(yíng)PC。

特點(diǎn)

1.工作波長(cháng)寬

2.插入損耗低

3小偏振相關(guān)損耗低

4.小型化設計

5.通道間一致性良好

6.高可靠性和穩定性

7.通過(guò)GR-1221-CORE可靠性測試，通過(guò)GR-12091-CORE可靠性測試

8.符合RoHS標準

9．可根據客戶(hù)需求提供不同種類(lèi)的連接頭，安裝快捷，性能可靠，

分類(lèi)及應用

機架式：安裝在19寸的OLT機柜內；在光纖分支入戶(hù)時(shí)，提供的安裝設備是標準數字機柜；當ODN需要放置于桌上時(shí)。

盒式：安裝在19寸標準機架內；在光纖分支入戶(hù)時(shí)，提供的安裝設備是光纜交接箱；在光纖分支入戶(hù)時(shí)，客戶(hù)指定的設備內安裝。

裸纖式：

1.安裝在各種類(lèi)型的尾纖盒內。

2.安裝在各種類(lèi)型的測試儀表內及WDM系統。

分支器型：

1.安裝在各種類(lèi)型的光配器材內。

2.安裝在各種類(lèi)型的光測試儀表內。

微型：

1.安裝在光纜接頭盒內

2.安裝在模塊盒內。

3.安裝在配線(xiàn)箱內。

插片式：用于FTTX系統中需分光的用戶(hù)接入點(diǎn)，主要完成進(jìn)入小區或大樓的光纜成端，具有光纖的固定、開(kāi)剝、熔接、跳線(xiàn)、分路等功能，分光后以入戶(hù)光纜的形式進(jìn)入終端用戶(hù)。

托盤(pán)式：適用于各類(lèi)型的光纖分路器、波分復用器等集成安裝使用。選用優(yōu)質(zhì)的光纖連接器、適配器，低插入損耗、高回波損耗；

注：?jiǎn)螌油斜P(pán)最大可配置1分16適配器接口，雙層托盤(pán)最大可配置1分32適配器接口。

外形封裝規格

封裝規格及尺寸	單位	1×4	1×8	1×16	1×32	1×64
基本裸帶封裝	長(cháng)寬高	40×4×4	40×4×4	50×7×4	50×7×4	60×12×4
小型盒式封裝		50×7×4	60×12×4	80×12×4	80×20×6	100×40×6
模塊盒式封裝		100×80×10	100×80×10	100×80×10	140×114×18	140×114×18

封裝規格及尺寸	單位	2×4	2×8	2×16	2×32	2×64
基本裸帶封裝	長(cháng)寬高	50×4×4	50×4×4	60×7×4	60×7×4	60×12×4
小型盒式封裝		60×7×4	80×12×4	80×12×4	80×20×6	100×40×6
模塊盒式封裝		100×80×10	100×80×10	100×80×10	140×114×18	140×114×18

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