什么是光分(fēn)路器？

      与同轴電(diàn)缆传输系统一样，光网络系统也需要将光信号进行耦合、分(fēn)支、分(fēn)配，这就需要光分(fēn)路器来实现。光分(fēn)路器又(yòu)称分(fēn)光器，是光纤链路中(zhōng)最重要的无源器件之 一，是具(jù)有(yǒu)多(duō)个输入端和多(duō)个输出端的光纤汇接器件，常用(yòng)M×N来表示一个分(fēn)路器有(yǒu)M个输入端和N个输出端。在光纤CATV系统中(zhōng)使用(yòng)的光分(fēn)路器一般都是 1×2、1×3以及由它们组成的1×N光分(fēn)路器。
1．光分(fēn)路器的分(fēn)光原理(lǐ)
光分(fēn)路器按原理(lǐ)可(kě)以分(fēn)為(wèi)熔融拉锥型和平面波导型两种，熔融拉锥型产(chǎn)品是将两根或多(duō)根光纤进行侧面熔接而成；平面波导型是微光學(xué)元件型产(chǎn)品，采用(yòng)光刻技(jì ) 术，在介质(zhì)或半导體(tǐ)基板上形成光波导，实现分(fēn)支分(fēn)配功能(néng)。这两种型式的分(fēn)光原理(lǐ)类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合長(cháng)度）以及改变光 纤纤半径来实现不同大小(xiǎo)分(fēn)支量，反之也可(kě)以将多(duō)路光信号合為(wèi)一路信号叫做合成器。熔锥型光纤耦合器因制作(zuò)方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成為(wèi)一整 體(tǐ)，而且可(kě)以耐孚机械振动和温度变化等优点，目前成為(wèi)市场的主流制造技(jì )术。
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，最终在加热區(qū)形成双锥體(tǐ)形式的特殊波导结 构，通过控制光纤扭转的角度和拉伸的長(cháng)度，可(kě)得到不同的分(fēn)光比例。最后把拉锥區(qū)用(yòng)固化胶固化在石英基片上插入不锈铜管内，这就是光分(fēn)路器。这种生产(chǎn)工(gōng)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(fēn)路器损坏，尤其把光分(fēn)路放在野外的情况 更甚，这也是光分(fēn)路容易损坏得最主要原因。对于更多(duō)路数的分(fēn)路器生产(chǎn)可(kě)以用(yòng)多(duō)个二分(fēn)路器组成。
2．光分(fēn)路器的常用(yòng)技(jì )术指标
（1） 插入损耗。
光分(fēn)路器的插入损耗是指每一路输出我相对于输入光损失的dB数，其数學(xué)表达式為(wèi)：Ai=-10lg Pouti/Pin ，其中(zhōng)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。
（2） 附加损耗。
附加损耗定义為(wèi)所有(yǒu)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，附加损耗是體(tǐ)现器件制造工(gōng)艺质(zhì)量的指标，反映 的是器件制作(zuò)过程的固有(yǒu)损耗，这个损耗越小(xiǎo)越好，是制作(zuò)质(zhì)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(yǒu)固有(yǒu)损耗的因素，更考 虑了分(fēn)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(néng)反映器件制作(zuò)质(zhì)量的优劣。对于1*N单模标准型光分(fēn)路器附加损耗如下表所示：
分(fēn)路数 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16
附加损耗DB 0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2
（3） 分(fēn)光比。
分(fēn)光比定义為(wèi)光分(fēn)路器各输出端口的输出功率比值，在系统应用(yòng)中(zhōng)，分(fēn)光比的确定是根据实际系统光节点所需的光功率的多(duō)少，确定合适的分(fēn)光比（平均分(fēn)配的 除外），光分(fēn)路器的分(fēn)光比与传输光的波長(cháng)有(yǒu)关，例如一个光分(fēn)路在传输1.31 微米的光时两个输出端的分(fēn)光比為(wèi)50：50；在传输1.5μm的光时，则变為(wèi)70：30（之所以出现这种情况，是因為(wèi)光分(fēn)路器都有(yǒu)一定的带宽，即分(fēn)光比基 本不变时所传输光信号的频带宽度）。所以在订做光分(fēn)路器时一定要注明波長(cháng)。
（4） 隔离度。
隔离度是指光分(fēn)路器的某一光路对其他(tā)光路中(zhōng)的光信号的隔离能(néng)力。在以上各指标中(zhōng)，隔离度对于光分(fēn)路器的意义更為(wèi)重大，在实际系统应用(yòng)中(zhōng)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(néng)。
另外光分(fēn)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(gōng)作(zuò)状态变化时，光分(fēn)路器的分(fēn)光比和其它性能(néng)指标都应基本保持不 变，实际上光分(fēn)路器的稳定性完全取决于生产(chǎn)厂家的工(gōng)艺水平，不同厂家的产(chǎn)品，质(zhì)量悬殊相当大。在实际应用(yòng)中(zhōng)，本人也确实碰到很(hěn)多(duō)质(zhì)量低劣的光分(fēn)路器，不仅 性能(néng)指标劣化快，而且损坏率相当高，作(zuò)于光纤干線(xiàn)的重要器件，在选購(gòu)时一定加以注意，不能(néng)光看价格，工(gōng)艺水平低的光分(fēn)路价格肯定低。出自汉信：光通信设备www.hansun.com.cn