光纤分路器

用来实现光波能量的分路与合路的器件

光纤分路器是用来实现光波能量的分路与合路的器件。它将一根光纤中传输的光能量按照既定的比例分配给两根或者是多根光纤，或者将多根光纤中传输的光能量合成到一根光纤中。

定义

将一根光纤信号分解为多路光信号输出的光无源器件。

作用

①把一道主光源通过分路器把光分成1-N份的光路出去

②是把1-N份的光路通过分路器合成为1束主光源回收。

即可逆传输

工作原理

在单模光纤传导光信号的时候光的能量并不完全是集中在纤芯中传播

有少量是通过靠近纤芯的包层中传播的也就是说在两根光纤的纤

芯足够靠近的话在一根光纤中传输的光的模场就可以进入另外一根光

纤光信号在两根光纤中得到重新的分配

类型

光分路器按原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型。两种，熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量，反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。熔锥型光纤耦合器因制作方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成为一整体，而且可以耐孚机械振动和温度变化等优点，成为市场的主流制造技术。

FBT熔融拉锥分路器(Fused Bi-conical Tap)

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。这种生产工艺因固化胶的热膨胀系数与石英基片、不锈钢管的不一致，在环境温度变化时热胀冷缩的程度就不一致，此种情况容易导致光分路器损坏，尤其把光分路放在野外的情况更甚，这也是光分路容易损坏得最主要原因。对于更多路数的分路器生产可以用多个二分路器组成。

传输分配信号用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。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。

优点

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

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, 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。

缺点

1、损耗对光波长敏感一般要根据波长选用器件通常可使用的波长信号有限

1310+-40nm、1490+-10nm、1550+-40nmnm。

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。

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。

FBT分路器的封装类型

裸光纤钢管封装

0.9mm尾纤钢管封装

2.0mm尾纤ABS盒封装

3.0mm尾纤ABS盒封装

3.0mm尾纤ABS盒模块封装

标准19英寸机架封装

PLC平面波导分路器( Planar Light wave Circuit)

优点

1、损耗对传输光波长不敏感可以满足不同波长(1260-1650nm)的传输需要。

2、分光均匀可以将信号均匀分配给用户。

3、体积小(如1×32 的最小尺寸可以做到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。

缺点

1、器件制作工艺复杂门槛较技术高芯片被国外几家公司垄断国内能够大批量封装生

产的企业也为数不多。

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。

3、不能做不同分光比的分路器只能均分。

PLC封装类型

裸纤型、机架型、模块型、Fanout型、24芯托盘、1u 托盘、大钢管900um、12芯托盘、户外接头盒型

光学指标

根据中华人共和国通信行业标准《光纤耦合器技术条件》YD/T893-1997规定分路器的光学指标

包括以下内容

1、附加损耗

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。值得一提的是，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，这个损耗越小越好，是制作质量优劣的考核指标。而插入损耗则仅表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗的因素，更考虑了分光比的影响。因此不同的光纤耦合器之间，插入损耗的差异并不能反映器件制作质量的优差。

2、均匀性

均匀性是指均匀分光的分路器各输出端的插入损耗变化量

3、分光比

分光比定义为光纤分路器各输出端口的输出功率比值，在系统应用中，分光比的确是根据实际系统光节点所需的光功率的多少，确定合适的分光比（平均分配的除外），光纤分路器的分光比和传输光的波长有关，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，是因为光纤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）。所以在订做光纤分路器时一定要注明波长。

4、插入损耗

光纤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，其数学表达式为：Ai=-10lg Pouti/Pin ，其中Ai是指第i个输出口的插入损耗；Pouti是第i个输出端口的光功率；Pin是输入端的光功率值。

5、隔离度

隔离度是指光纤分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在以上各指标中，隔离度对于光纤分路器的意义更为重大，在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上的器件，否则将影响整个系统的性能。　另外光纤分路器的稳定性也是一个重要的指标，所谓稳定性是指在外界温度变化，其它器件的工作状态变化时，光纤分路器的分光比和其它性能指标都应基本保持不变，实际上光纤分路器的稳定性完全取决于生产厂家的工艺水平，不同厂家的产品，质量悬殊相当大。在实际应用中，本人也确实碰到很多质量低劣的光纤分路器，不仅性能指标劣化快，而且损坏率相当高，作于光纤干线的重要器件，在选购时一定加以注意，不能光看价格，工艺水平低的光分路价格肯定低。

6、分光比误差

分路器实际使用的分光比与设计分光比之间的误差。

7、回波损耗

回波损耗又叫反射损耗它是指在光纤连接处后向反射光部分沿光纤返回向输入端

传输这种连续不断向输入端传输的散射光称为后向反射光。相对输入光的比率的分贝

数回波损耗愈大愈好以减少反射光对光源和系统的影响。

8、偏振损耗

偏振损耗PDL 是光器件或系统在所有偏振状态下的最大传输差值。它是光设备在所

有偏振状态下最大传输和最小传输的比率。或者说在振动过程中插入损耗IL的变化量

9、温度损耗

温度损耗TDL通俗的讲就是在温度变化的过程中插入损耗IL的变化量。

10、方向性