光分路器又称分光器,无源器件,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件。光分路器按分光原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型(PLC型)两种。
熔融拉锥法就是将两根(或两根以上)除去涂覆层的光纤以一定的方法靠扰,在高温加热下熔融,同时向两侧拉伸,最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构,通过控制光纤扭转的角度和拉伸的长度,可得到不同的分光比例。最后把拉锥区用固化胶固化在石英基片上插入不锈铜管内,这就是光分路器。
PLC分路器采用半导体工艺(光刻、腐蚀、显影等技术)制作。光波导阵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实现1、1等分路;然后,在芯片两端分别耦合输入端以及输出端的多通道光纤阵列并进行封装。
PLC分路器的优点有:(1)损耗对光波长不敏感,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,可以直接安装在现有的各种交接箱内,不需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。
PLC分路器的主要缺点有:(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很少。(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。
光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数。
分光器损耗(dB)=10lg K K为分光比
附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的DB数。对于光纤耦合器,附加损耗是体现器件制造工艺质量的指标,反映的是器件制作过程 的固有损耗,是制作质量优劣的考核指标。
分光器的附加损耗值
分光器的附加损耗值 | ||||||||||||
输出路数 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 16 |
附加损耗(dB) | 0.20 | 0.32 | 0.40 | 0.46 | 0.52 | 0.56 | 0.60 | 0.63 | 0.66 | 0.69 | 0.72 | 0.80 |
分光比定义为光分路器各输出端口的输出功率比值,光分路器的分光比与传输光的波长有关,例如一个光分路在传输1.31 微米的光时两个输出端的分光比为50:50;在传输1.5μm的光时,则变为70:30(之所以出现这种情况,是因为光分路器都有一定的带宽,即分光比基本不变时所传输光信号的频带宽度)。
隔离度是指光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上。
其它性能指标:均匀性、回波损耗、方向性、PDL
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