FTTH核心器件---光分路器的介绍

    06/22/2005,博创科技（上海）有限公司   黄俊明 
    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），一种是以博创科技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。
熔融拉锥光纤分路器（Fused Fiber 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，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。（3）分光比可以根据需要实时监控，可以制作不等分分路器。
    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，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）（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。
平面光波导功率分路器（PLC Optical Power Splitter）
    平面光波导技术是用半导体工艺制作光波导分支器件，分路的功能在芯片上完成，可以在一只芯片上实现多达1X32以上分路，然后，在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。
　
 图一：内部结构示意图         图二：1X32 PLC光分路器实物照片      
    这种器件的优点有（1）损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要。（2）分光均匀，可以将信号均匀分配给用户。（3）结构紧凑，体积小(博创科技 1×32 尺寸：4×7×50mm),可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需特殊设计留出很大的安装空间。 （4）单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。（5）多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。
    主要缺点有：（1）器件制作工艺复杂，技术门槛较高，目前芯片被国外几家公司垄断，国内能够大批量封装生产的企业也只有博创科技等很少几家。（2）相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。

 总结
1、两种器件的主要参数对比总结如下：


    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。从2004年9月到2005年5月，博创科技销售到日美市场的平面光波导分路器已达40000只以上，也就是说到目前为止博创科技的分路器已经在为三十多万日美用户进行宽带服务。