基本介紹
- 中文名：光纖分光器
- 外文名：Fiber splitter
- 別稱：分光器
- 分類：平面波導型、熔融拉錐分光器
概念,主要參數對比,插入損耗,熔融拉錐,主要優點,主要缺點,特點,套用領域,封裝信息,性能指標,平面波導型,生產工藝,性能參數表,特點,分類及套用,外形封裝規格,
概念
是光纖鏈路中最重要的無源器件之一，具有多個輸入端和多個輸出端，一個分路器有M個輸入端和N個輸出端用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格方面各有優勢，兩種工藝技術也都在不斷升級，不斷克服各自的缺點。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以上成本已相差無幾，隨著分路通道的增加平面波導型分路器價格更優。2、如何選擇器件如何選用這兩種器件，關鍵要從使用場合和用戶的需求方面考慮。在一些體積和光波長不是很敏感的套用場合,特別是分路少的情況下，選用拉錐式光分路器比較實惠,如獨立的數據傳輸選用1310nm拉錐式分路器，電視視頻網路可選擇1550nm的拉錐式分路器；在三網合一、FTTH等需要多個波長的光傳輸而且用戶較多的場合下，應選用光波導分路器。目前，國內多數公司進行FTTH試驗網多採用拉錐式分路器，這是由於許多設計人員對PLC器件還不熟悉，國內也很少有公司生產這種器件。日本和美國FTTH真正商業運行的市場幾乎全部採用平面光波導分光器。
插入損耗
每一路輸出相對於輸入光損失的dB數就是插入損耗，其數學表達式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其中Ai是指第i個輸出口的插入損耗；Pouti是第i個輸出連線埠的光功率；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，然後在拉錐機上熔融拉伸，並實時監控分光比的變化，分光比達到要求後結束熔融拉伸，其中一端保留一根光纖（其餘剪掉）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1×2連線在一起。再整體封裝在分路器盒中。
主要優點
（1）拉錐耦合器已有二十多年的歷史和經驗,許多設備和工藝只需沿用而已,開發經費只有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,不鏽鋼管和少些膠,總共也不超過一美元.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時監控，可以製作不等分分路器。
主要缺點
（1）損耗對光波長敏感，一般要根據波長選用器件，這在三網合一使用過程是致命缺陷，因為在三網合一傳輸的光信號有1310nm、1490nm、1550nm等多種波長信號。
（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。
（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）；插入損耗是指某一連線埠輸出光功率與輸入端光功率之比。插入損耗是由兩個部分組成：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，可靠性也會降低，安裝空間受到限制。
特點
附加損耗低
偏振相關損耗低
穩定性好
雙工作視窗
三工作視窗
波長隔離度高
小體積
分光比任選
套用領域
光纖通信系統
光纖區域網路
光纖感測器
測量儀器
封裝信息
結構 | 1×2 or 2×2 | ||
尾纖長度 | 1m或客戶要求 | ||
尾纖類型 | 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 | 不鏽鋼（圓） | 不鏽鋼（圓） | 小模組 |
註：也可以按客戶的規格要求進行封裝
性能指標
等級 參數 | P級 | A級 | |
工作波長（nm） | 1310,1550或其它 | ||
工作頻寬（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 | |
30/70 | ≦5.7/1.9 | ≦6.0/2.0 | |
20/80 | ≦7.6/1.2 | ≦8.0/1.3 | |
10/90 | ≦11.0/0.65 | ≦11.5/0.8 | |
5/95 | ≦14.2/0.4 | ≦14.8/0.5 | |
2/98 | ≦18.5/0.25 | ≦19.0/0.35 | |
1/99 | ≦21.5/0.2 | ≦22.0/0.3 | |
偏振相關損耗（dB） | ≦0.10 | ≦0.15 | |
方向性（dB） | ≧55 | ||
工作溫度（℃） | -20～+70 | ||
註：可按客戶規格的要求定製
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，精確到小數點後一位，如82.3%。
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，精確到小數點後一位，如82.3%。
平面波導型
平面波導型光分路器(PLC Splitter)是一種基於石英基板的集成波導光功率分配器件，具有體積小，工作波長範圍寬，可靠性高，分光均勻性好等特點，特別適用於無源光網路(EPON，BPON，GPON等)中連線局端和終端設備並實現光信號的分路。目前有1×N及2×N兩種類型。1×N和2×N分路器將光信號均勻地從單個或雙個進口均分地輸入多個出口，或反向工作將多個光信號匯入單根或雙根光纖。
生產工藝
PLC分路器採用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術）製作。光波導陣列位於晶片的上表面，分路功能集成在晶片上，也就是在一隻晶片上實現1、1等分路；然後，在晶片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列並進行封裝。
與熔融拉錐式分路器相比，PLC分路器的優點有：
（1）損耗對光波長不敏感，可以滿足不同波長的傳輸需要。
（2）分光均勻，可以將信號均勻分配給用戶。
（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，成本優勢越明顯。
PLC分路器的主要缺點有：
（1）器件製作工藝複雜，技術門檻較高，目前晶片被國外幾家公司壟斷，國內能夠大批量封裝生產的企業很少。
（2）相對於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於劣勢。
性能參數表
參數 | 1X2 | 1X4 | 1X8 | 1X16 | 1X32 | 1X64 | ||
光纖類型 | SMF-28e或者客戶指定 | |||||||
工作波長(nm) | 1260～1650 | |||||||
插入損耗(dB) | 典型值 | 3.7 | 6.8 | 10.0 | 13.0 | 16.0 | 19.5 | |
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 | |
回波損耗(dB) | 最小值 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
偏振相關損耗(dB) | 最大值 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | |
方向性(dB) | 最小值 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | |
波長相關損耗(dB) | 最大值 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | |
溫度相關損耗(-40~+85℃) | 最大值 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 0.8 | 1.0 | |
工作溫度(℃) | -40~+85 | |||||||
儲存溫度(℃) | -40~+85 | |||||||
(Measured at room temperature and excludes connector loss室溫值，不包含連線頭)
注:1.以上為不含連線頭指標；2.可根據要求定做特殊規格產品。
連線頭類型：方頭SC/圓頭FC/小方頭LC；端面類型：平口UPC/斜口APC。
特點
1.工作波長寬
2.插入損耗低
3小偏振相關損耗低
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GR-1221-CORE可靠性測試，通過GR-12091-CORE可靠性測試
8.符合RoHS標準
9．可根據客戶需求提供不同種類的連線頭，安裝快捷，性能可靠，
分類及套用
機架式：安裝在19寸的OLT機櫃內;在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是標準數字機櫃;當ODN需要放置於桌上時。
盒式：安裝在19寸標準機架內;在光纖分支入戶時，提供的安裝設備是光纜交接箱;在光纖分支入戶時，客戶指定的設備內安裝。
裸纖式：
1.安裝在各種類型的尾纖盒內。
2.安裝在各種類型的測試儀表內及WDM系統。
分支器型：
1.安裝在各種類型的光配器材內。
2.安裝在各種類型的光測試儀表內。
微型：
1.安裝在光纜接頭盒內
2.安裝在模組盒內。
3.安裝在配線箱內。
插片式：用於FTTX系統中需分光的用戶接入點，主要完成進入小區或大樓的光纜成端，具有光纖的固定、開剝、熔接、跳線、分路等功能，分光後以入戶光纜的形式進入終端用戶。
托盤式：適用於各類型的光纖分路器、波分復用器等集成安裝使用。選用優質的光纖連線器、適配器，低插入損耗、高回波損耗；
注：單層托盤最大可配置1分16適配器接口，雙層托盤最大可配置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*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 | |
模組盒式封裝 | 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*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 | |
模組盒式封裝 | 100×80×10 | 100×80×10 | 100×80×10 | 140×114×18 | 140×114×18 |
