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PLC光分路器是一種基于石英基板的集成波導(dǎo)光功率分配器件,廣泛應(yīng)用于無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)和FTTx網(wǎng)絡(luò)。它是光纖鏈路中最重要的無源光器件之一,具有一個或多個輸入端以及多個輸出端,用來連接無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)中的局端和終端設(shè)備,并實現(xiàn)光信號的分路。
PLC光分路器簡介
PLC光分路器是現(xiàn)代光纖網(wǎng)絡(luò)中重要的無源光器件之一,它的芯片采用半導(dǎo)體工藝(光刻、顯影等技術(shù))制作,光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面,分路功能集中在芯片上,也就是在一只芯片上實現(xiàn)分路。PLC光分路器廣泛用于寬帶無源光網(wǎng)絡(luò)(BPON)、千兆無源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)、以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)、10G以太無源光網(wǎng)絡(luò)(10G EPON)、10G千兆無源光網(wǎng)絡(luò)(10G GPON)等應(yīng)用,是FTTH網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。
PLC光分路器工作原理
與傳統(tǒng)的分立式器件不同,PLC器件采用半導(dǎo)體工藝制作,能夠把不同功用的光學(xué)元件集成在一塊芯片上,是實現(xiàn)光電器件集成化,模塊化,小型化的基礎(chǔ)工藝技術(shù)。
PLC光分路器的兩個關(guān)鍵之處:即芯片和光纖列陣。芯片采用半導(dǎo)體工藝制作,光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面,分路功能集成在每個節(jié)點的分光比為50:50,在芯片兩端分別耦合輸入輸出端的多通道光纖陣列,并進行封裝波導(dǎo)的光路。光纖陣列采用V型槽制作,利用特殊的粘合工藝實現(xiàn)精確的光纖定位和高可靠性,以滿足不同的需求。熱膨脹系數(shù)匹配的封裝設(shè)計保證了光纖陣列板無壓力、高可靠性和高溫下無光纖移位。端面角度可按要求精確研磨,符合Telcordia GR-1209-CORE和GR-1221-CORE標(biāo)準(zhǔn)。
PLC光分路器技術(shù)指標(biāo)
1、插入損耗
光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對于輸入光損失的dB數(shù),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:Ai=-10lg Pouti/Pin ,其中Ai是指第i個輸出口的插入損耗;Pouti是第i個輸出端口的光功率;Pin是輸入端的光功率值。
2、附加損耗
附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對于輸入光功率損失的DB數(shù)。值得一提的是,對于光纖耦合器,附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標(biāo),反映的是器件制作過程的固有損耗,這個損耗越小越好,是制作質(zhì)量優(yōu)劣的考核指標(biāo)。而插入損耗則僅表示各個輸出端口的輸出功率狀況,不僅有固有損耗的因素,更考慮了分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間,插入損耗的差異并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣。
3、分光比
分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值,在系統(tǒng)應(yīng)用中,分光比的確是根據(jù)實際系統(tǒng)光節(jié)點所需的光功率的多少,確定合適的分光比(平均分配的除外),光分路器的分光比與傳輸光的波長有關(guān),例如一個光分路在傳輸1.31 微米的光時兩個輸出端的分光比為50:50;在傳輸1.5μm的光時,則變?yōu)?0:30(之所以出現(xiàn)這種情況,是因為光分路器都有一定的帶寬,即分光比基本不變時所傳輸光信號的頻帶寬度)。所以在定做光分路器時一定要注明波長。
PLC光分路器種類
PLC光分路器的分光比種類繁多,最常見的有1:8、1:16、1:32、1:64、2:8、2:16、2:32和2:64。根據(jù)封裝方式的不同,PLC光分路器可以分為裸纖式、微型(鋼管/模塊)、帶分支器型、ABS盒式、托盤式、機架式等。
裸纖式PLC光分路器&微型鋼管式PLC光分路器
裸纖式PLC光分路器和微型鋼管式PLC光分路器是所有PLC光分路器中體積最小的光分路器(如下圖所示)。裸纖式PLC光分路器常安裝在各種類型的尾纖盒內(nèi)、各種類型的測試儀表內(nèi)以及WDM系統(tǒng)中。微型鋼管式PLC光分路器的外形與裸纖式PLC光分路器的差不多,不同的是,微型鋼管式PLC光分路器每根光纖的末端都端接有一個光纖連接器,常安裝在光纜接頭盒內(nèi)、模塊盒內(nèi)以及配線箱內(nèi)。
帶分支器型PLC光分路器
帶分支器型PLC光分路器是專為在有限空間內(nèi)靈活管理光纜而設(shè)計,輸入端和輸出端都使用的是0.9 mm光纖。帶分支器型PLC光分路器的輸出端有一個分支器和多個分支光纜的設(shè)計(如下圖所示),通常安裝在各種類型的光配器材內(nèi)以及各種類型的光測試儀表內(nèi)。
ABS盒式PLC光分路器
如下圖所示,ABS盒式PLC光分路器使用塑料ABS盒來保護光波導(dǎo)芯片和光纖陣列板,具有高等級的防護性能,適合于在工程施工條件下直接應(yīng)用。
LGX盒式PLC光分路器
與ABS盒式PLC光分路器不同,LGX盒式PLC光分路器的光波導(dǎo)芯片、光纖陣列板以及光纜全部都安裝在金屬材質(zhì)的LGX盒內(nèi),既可以單獨使用,也可以安裝在配線箱中(如下圖所示)。此外,LGX盒式PLC光分路器上還預(yù)端接有光纖適配器,能快速實現(xiàn)可靠的光纖連接。LGX盒式PLC光分路器在FTTH應(yīng)用中越來越常見。
插片式PLC光分路器
插片式PLC光分路器的結(jié)構(gòu)十分緊湊,看起來像是LGX盒式PLC光分路器的縮小版(如下圖所示),用于FTTX系統(tǒng)中需分光的用戶接入點,主要完成進入小區(qū)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,分光后以入戶光纜的形式進入終端用戶。插片式PLC光分路器可安裝在19英寸機架或室內(nèi)外壁掛箱內(nèi),安裝密度高、容量大。
托盤式PLC光分路器
托盤式PLC光分路器是將光分路器放在一個機架式配線盒中,這種光分路器可在各種戶外光纜交接箱、ODF配線架、機架式ODB等設(shè)備上安裝使用,常用在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONU)。
機架式PLC光分路器
機架式PLC光分路器采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計,前面板上含有適配器安裝面板,可根據(jù)客戶需求提供不同的適配器接口,主要用于在19英寸結(jié)構(gòu)的機架或機柜上安裝,也可廣泛用于各種19英寸安裝結(jié)構(gòu)的室內(nèi)綜合接入箱及壁掛箱。
PLC光分路器優(yōu)點
損耗對光波長不敏感,可以滿足不同波長的傳輸需求分光均勻,可以將信號均勻分配給用戶結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,不會占用很大的安裝空間多路成本低,分路數(shù)越多,成本優(yōu)勢越明顯。
PLC光分路器的集中式和級聯(lián)式分布
PLC光分路器集中分布
PLC光分路器集中分布即光分路器集中安裝在光線路終端(OLT)和光網(wǎng)絡(luò)單元(ONT)間的某一位置,集中對局端的信號進行分光處理,然后分別傳送到各個終端用戶,比較適合用戶較集中的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。這里使用的PLC光分路器分光比通常為1:32和1:64。如下圖所示,一個分光比為1:32的PLC光分路器可以用來將局端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分別輸送到32個家庭用戶:
集中分布的PLC光分路器通常安裝在光纖分布集線器或光纖終端盒中。其中,用在光纖分布集線器中的PLC光分路器有托盤式、微型(鋼管式)和ABS盒式;用在光纖終端盒中的PLC光分路器有裸纖式等。
PLC光分路器級聯(lián)分布
級聯(lián)分布與集中分布的最大不同點是級聯(lián)分布有二級分光(集中分布只有一級分光)。下圖是通過PLC光分路器級聯(lián)分布的方式向32個家庭用戶輸送網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的示例圖,從圖中我們可以看出,各個光分路器是分散分布,而且一級分光器的分光比是1:4,二級分光器的分光比則為1:8。
這種分布方式要比PLC光分路器集中分布復(fù)雜,但是可以最大化地利用光纖資源,而且布線靈活,比較適合用戶較分散的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。