平面光波导分路器 - 360文档中心

PLC光分路器

分支器式PLC
分支器式PLC是指在裸件式PLC的基本上，在输出端使用小分支器盒（可固定于盒体）及0.9mm套管的小型光分路器组件。
模块型PLC
模块型PLC使用ABS塑料盒封装，端口采用尾纤引出。出纤套管是0.9mm、2.0mm、3.0mm三种。
模块型PLC的应用
主要应用于光纤分配箱、机架。
PLC Splitter (平面光波导分路器)
Planar Lightwave Circuit Splitter
PLC Splitter 简介
• • • • PLC Splitter 工作原理 PLC Splitter 主要原材料 PLC Splitter 关键过程控制 PLC Splitter 应用分类
PLC Splitter 半成品示意图
关键过程控制(PLC Splitter环境测试)
PLC Splitter老化循环设备
PLC Splitter测试设备
PLC Splitter产品都经过老化循环，以保证符合Telcordia GR-1209-CORE 和 GR-1221-CORE 标准。
PLC Splitter技术指标
* 1.室温测试，不加连接头 2.加UPC连接头,回波损耗 >50dB,.加APC连接头,回波损耗 >55dB
PLC Splitter参数特点
（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。
芯片技术指标
P A R A M E TE R Operating Wavelength Fiber Spacing Typ. Insertion Loss Max. Uniformity PDL Return Loss* Directivity Substrate End Face Lid Operating Temp. Chip Dimension (LxWxH) ℃ mm 10.5 x 2.5 x 2.5 dB dB dB dB dB 7.3 ≤ 0.6 ≤ 0.1 10.7 ≤ 0.8 ≤ 0.15 ≥ 55 ≥ 55 Quartz 0 Polished or 8Tilt Polished (Top or Bottom Short) Quartz Full Lid - 40 ~ + 85 10.6 x 2.5 x 2.5 / 13.8 x 3.0 x 2.5 15.5 x3.5 x 2.5 17.2 x 5.5 x 2.5 14.2 ≤ 1.5 ≤ 0.25 17.5 ≤ 1.7 ≤ 0.3 UNIT um um dB 250 6.9 1x4 1x8 1 x 16 1 x 32 1.26 ~ 1.36 / 1.48 ~ 1.65 127 / 250 10.2 127 13.7 127 16.7

平面光波导PLC的光功率分路器检验规范

制定/修订人手写（黑色中性笔）部门专员或主管分发范围：年月日序号文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.审核批准手写（黑色中性笔）部门经理手写（黑色中性笔）管理者代表或副总年月日修订内容年月日修订人修订时间份发部门分发份数（根据文件需要分发到相关部门）文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.一、目的：为使平面光波导（PLC）光功率分路器检验规范检验项目符合行业要求，规范检验操作过程，特制订本规范。

二、适用范围：适用于PLC 分路器。

规定了基于PLC光功率分路器(以下简称PLC 分路器)的术语和定义、技术要求和测试方法、可靠性试验条件和要求、检验规则以及标志、包装、贮存等条件。

三、定义及职责：定义：光功率分路：是指用于实现特定波段光信号的功率辑合及再分配功能的光无源器件。

平面光波导光功率分路器：是指采用平面光波导工艺技术制作的光功率分路器。

工作带宽：是指满足 PLC 分路器光学性能指标要求的光波长范围，单位为 nm. 分路器芯：是指直接由平面光波导工艺技术形成的 l xN 或 2xN 分路器的基本单元。

插入损耗(IL)：是指 PLC 分路器工作波长在规定输出端口的光功率相对全部输入光功率的减少值。

方向性(DL): 是指 PLC 分路器正常工作时，同一侧中非注入光一端的输出光功率与注入光功率(被测波长)的比值。

均匀性(FL): 是指 PLC 分路器在工作带宽范围内，均匀分光的光分路器各输出端口输出光功率皂剧的最大变化量。

偏振相关损耗(PDL)：是指传输光信号的偏振态在全偏振态变化时，PLC 分路器各输出端口输出光功率的最大变化量。

回波损耗(RL): 是指对 PLC 分路器的输入光功率中沿输入路径返回的量度。

职责：开发部：负责检验技术标准的制订。

(无)品质部：负责检验方法、抽样水准的制订。

品质部：外检负责箱体来料检验过程的执行；FQC 负责本规范在成品入库检验过程中的执行；OQC 负责本规范在成品出厂检验过程中的执行。

平面光波导光分路器原理与技术

的基础。在刻蚀过程中，（100）面速度较快，而（111）面极慢，随着（100）面向下移动，就会出现倾斜的侧面，且侧面与底面夹角为 54.74°，图 2 为 V 型槽示意图。
V 型槽起到一个支架的作用，为了确保光纤阵列之间的相对位置不会发生改变，V 型槽的参数必须精确地设计。光纤阵列之间的距离也要靠 V 型槽来固定，工业加工中要求距离误差不能大于 0.5μm。
3 结语本系统存储采用数字硬盘录像机，搭配控制终端操作电脑，进行集中管理，分开控制，控制系统功能强大、可靠，具备先进水平。主机具备交互式中文系统菜单，用户可通过屏幕中文提示设定参数，具有极好的易操作性和易维护性，可直观地掌握管制学员考核现场情况和记录事件事实，起到强有力的追溯及震慑作用，为一线运行安全及培训管理工作提供强有力的技术保障。通过系统上线后两个班级的测试，对控制按钮、信息录入、自动生成、命名规范等功能的测试，该系统能够稳定地工作并很好地服务于管制员培训工作。同时还可以在此基础上，加入人工识
2.3 服务器端服务端主要有 NVR 服务器、控制终端电脑及管理软件组成，主要为存储考试视频作用及运行录音录像管理软件作用。 NVR 服务器采用的是海康威视硬盘录像机，管理软件采用一 VC 编程，主要对图
像的处理，以及对文件名进行了定制化要求，控制终端电脑上安装一个 485 信号接收器，接收器安装在服务器的 USB 口上，并通过转换软件将 485 信号转换成电脑可以读写的 USB 信号。录音录像管理软件通过接收不同的 485 信号判断每一路的信号的开始与结束。
在平面光波导光分路器中，主要器件与结构有 Y 分支、光纤和 V 型槽等，其

PLC详细介绍

平面光波导分路器简介
Planar Lightwave Circuit Splitter (PLCS)
PLC是什么？
PLC是“平面光波导分路器”的简称。
PLC的功能就是将一束光的能量平均分成2n等份。
平面波导式光分路器（PLC）是采用集成光学技术半导体工艺制作的光波导分支器件，可以在一只芯片上实现多达1×64以上分路，在芯片两端分别耦
+
光纤
250μ m间距
127μ m间距
PLC结构分析
1. 2 PLC Chip
在一个平面板的衬底上制作所需要形状的光波导，衬底既可以做支撑体也可以做波导的包层。
玻璃衬底嵌入波导
PLC结构分析
2. PLC内部结构
UV胶固化工艺，FA采用的两次固化。两次固化时UV光强度和照射时间均不相同，从而避免了胶层在强功率的UV光下，长时间照射而引起的老化、变质等问题。很好的保证了产品的性能及可靠性。
UV Glue
PLC结构分析
3. PLC封装结构
Steel Tube
Chip and FA
Boot
PLC的应用
光信号传输到小区后，经过小区内的交接箱，将光信号分配到小区内的每一栋用户楼内。
PLC的应用
ODF产品用于实现光缆、光纤的连接与调度，主要适用于光传输网络和光传输设备之间以及接入网中光纤用户光缆之间的光纤配线架（ODF）光交接点。一般置于中心机房或用户数较多的小区机房，安装光分路单元、熔配一体化单元，实现分光及调度功能。
4.0 40 4.0
PLC的封装
2. 模块式封装
PLC的封装
3. 机箱式封装
19寸机箱（1U）耦合器产品，广泛应用于有限电视网、光无源网络、局域网和光纤到户系统产品中。

光分路器内部结构

光分路器，也被称为分光器，是光纤链路中重要的无源器件之一，具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件。

在光纤CATV系统中，常用的光分路器有1×2、1×3以及由它们组成的1×N光分路器。

光分路器的内部结构主要包括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，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。

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，这就是光分路器的结构。

对于更多路数的分路器生产可以用多个二分路器组成。

以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更多关于光分路器的内部结构的信息。

光分路器的分路比例

光分路器的分路比例光分路器是一种无源器件，其主要作用是将一根光纤中的传输光信号分配到多根光纤。

这种器件按工艺可分为熔融拉锥式光分路器和平面光波导功率光分路器。

就其分光比来说，常见的有1:4、1:8、1:16和1:32。

这些分光比表明了输入光信号被分成的输出光信号数量。

例如，一个1x4的光分路器意味着将一根光纤中的光信号按照一定的比例分配给四根光纤。

值得注意的是，光分路器的主要性能指标并非仅仅是分光比，而是在特定的分光比下所产生的不同光衰。

此外，插入损耗也是一个重要的参数，这是指光纤中的光信号通过活动连接的器件之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。

因此，在选择和使用光分路器时，需要综合考虑各种因素，包括分光比、插入损耗以及附加损耗等。

在实际应用中，根据不同的需求和场景，可以选择合适的光分路器和分路比例。

例如，在FTTH（光纤到户）项目中，为了实现多个用户共享一根光纤资源，通常会使用1:4或1:8的光分路器；而在数据中心内部互联的场景中，为了提高网络的可靠性和灵活性，可能会选择1:16或1:32的光分路器。

除了分光比之外，光分路器的封装方式也是一个需要考虑的因素。

常见的封装方式有盒式封装、托盘式封装和插片式封装等。

不同的封装方式具有不同的特点和应用场景。

例如，盒式封装具有较高的防护等级和较好的散热性能，适用于户外环境；而插片式封装则具有较小的体积和较高的安装密度，适用于高密度的设备部署。

光分路器的分路比例是一个重要的参数，它决定了光纤中的光信号如何被分配到多根光纤中。

在选择和使用光分路器时，需要根据实际需求和场景综合考虑各种因素，以确保网络的性能和稳定性。

光纤分路器的使用方法

光纤分路器的使用方法一、什么是光纤分路器光纤分路器是一种用于在光纤通信系统中分配光信号的设备。

它可以将一根光纤输入端的光信号分配到多个输出端，同时也可以将多个输入端的光信号合并到一个输出端。

光纤分路器通常由光纤耦合器和光纤阵列组成，能够实现低插损和高耦合效率。

二、光纤分路器的类型根据不同的工作原理和应用场景，光纤分路器可以分为多个类型。

其中，最常见的包括平面波导分路器（PLC Splitter），纤芯阵列分路器（Fused Biconic Taper Splitter）和光纤耦合分路器（Fiber Coupler Splitter）等。

1. 平面波导分路器（PLC Splitter）：采用硅基波导技术，通过光的全反射原理，将光信号分配到不同的输出端口。

它具有低插损、低串扰和高可靠性的特点，广泛应用于光纤接入网络、光纤通信系统和光纤传感系统等领域。

2. 纤芯阵列分路器（Fused Biconic Taper Splitter）：通过将多个光纤的纤芯融合在一起，形成一个渐变的纤芯结构，实现光信号的分配和合并。

它具有较宽的工作波长范围和较高的功分平衡度，适用于光纤传感和分布式光纤传感等领域。

3. 光纤耦合分路器（Fiber Coupler Splitter）：通过将多个光纤的纤芯通过光纤耦合器耦合在一起，实现光信号的分配和合并。

它具有体积小、重量轻和成本低的特点，广泛应用于光纤通信和光纤传感等领域。

三、光纤分路器的使用方法在使用光纤分路器之前，需要先了解其性能参数和接口类型，选择合适的分路器。

然后按照以下步骤进行操作：1. 准备工作：确认光纤分路器的输入端和输出端口数量，检查光纤连接线的质量和长度，并确保连接线与分路器的接口类型匹配。

2. 连接输入端：将光纤连接线的一端插入光纤分路器的输入端口，确保连接紧固。

3. 连接输出端：将光纤连接线的另一端插入光纤分路器的输出端口，同样要确保连接紧固。

4. 检查连接状态：使用光纤检测仪或光功率表检测光纤分路器输入端和输出端的光功率，确保光信号的正常传输和分配。

平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术

平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术随着FTTH的蓬勃发展，PLC(Planar Lightwave Circuit,平面光路)已经成为光通信行业使用频率最高的词汇之一，而PLC的概念并不限于我们光通信人所熟知的光分路器和AWG，其材料、工艺和应用多种多样，本文略作介绍。

1.平面光波导材料PLC光器件一般在六种材料上制作，它们是：铌酸锂（LiNbO3）、Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物、二氧化硅（SiO2）、SOI（Silicon-on-Insulator, 绝缘体上硅）、聚合物（Polymer）和玻璃，各种材料上制作的波导结构如图1所示，其波导特性如表1所示。

图1. PLC光波导常用材料铌酸锂波导是通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，波导结构为扩散型。

InP波导以InP为称底和下包层，以InGaAsP为芯层，以InP或者InP/空气为上包层，波导结构为掩埋脊形或者脊形。

二氧化硅波导以硅片为称底，以不同掺杂的SiO2材料为芯层和包层，波导结构为掩埋矩形。

SOI波导是在SOI基片上制作，称底、下包层、芯层和上包层材料分别为Si、SiO2、Si和空气，波导结构为脊形。

聚合物波导以硅片为称底，以不同掺杂浓度的Polymer材料为芯层，波导结构为掩埋矩形。

玻璃波导是通过在玻璃材料上扩散Ag离子形成波导，波导结构为扩散型。

表1. PLC光波导常用材料特性2. 平面光波导工艺以上六种常用的PLC光波导材料中，InP波导、二氧化硅波导、SOI波导和聚合物波导以刻蚀工艺制作，铌酸锂波导和玻璃波导以离子扩散工艺制作，下面分别以二氧化硅波导和玻璃波导为例，介绍两类波导工艺。

二氧化硅光波导的制作工艺如图2所示，整个工艺分为七步：1)采用火焰水解法（FHD）或者化学气相淀积工艺（CVD），在硅片上生长一层SiO2，其中掺杂磷、硼离子，作为波导下包层，如图2（b）所示；2)采用FHD或者CVD工艺，在下包层上再生长一层SiO2，作为波导芯层，其中掺杂锗离子，获得需要的折射率差，如图2（c）所示；3)通过退火硬化工艺，使前面生长的两层SiO2变得致密均匀，如图2（d）所示。

PLC平面光波导分路器

深圳市特发信息股份有限公司PLC 平面光波导分路器产品介绍随着电信市场新增值业务如网络视频可视电话、IPTV、网络游戏、网络教育等的不断推出，用户对带宽的要求不断提高，现有以铜缆为主的XDSL网络已不能适应用户的需求。

世界各国特别是日本、韩国、美国等国家和地区已将FTTX作为接入网投资的主要布网方式。

国内电信营运商在FTTH已正在进行试点及规模布网，FTTX的核心光器件--光分路器市场的春天也随之到来，市场需求不断扩大，国内外光器件厂家一致看好这一市场。

平面光波导功率分路器（PLC Optical Power Splitter），平面光波导技术是用半导体工艺制作光波导分支器件，分路的功能在芯片上完成，可以在一只芯片上实现多达1X32以上分路，然后，在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。

图一：内部结构示意图平面光波导分路器（PLC）产品应用平面光波导工艺，实现了低成本、小尺寸和高可靠性的光分路解决方案。

PLC 具有低插入损耗、低偏振相关损耗、高回波损耗，并在 1260 到 1650 的波长范围内具有优良的平坦度和均匀性。

产品应用于光纤传输系统中，尤其广泛的应用于 FTTX 光纤传输网络。

为客户订制适合各种场合的光分路器。

光学参数GJR-32FS 1U 机架式光分路器（尺寸 430Ｘ260Ｘ45 mm）GBRP-F 托盘式光分路器（尺寸 315Ｘ200Ｘ25 mm 可放置于配线架或交接箱内）GJR-8F 机架式 1U 分路器 1*8GPX33G 系列光纤配线箱（分路器）产品介绍产品描述：GPX33F-36B光纤配线箱是光纤接入网中远端光分支点的接续和配线的重要设备，主要用于光缆传输系统，如局内配线、大楼分线等，也可用作光缆、光纤分线、终端布线。

适配器面板为活动式安装，操作方便、快捷。

主要特点：1.冷扎板箱体，牢固美观，全封闭式结构，密封性良好2.适配器面板容量12-72芯3.每个配线箱内可安装1个 1*4;1*8;1*16;1*32或1*64的分光器，分光率高4.可配多个12芯熔接盘，可进行相应芯数光缆熔接及保护5.光缆固定安装方便，接地装置符合行标要求6.箱体内有足够的布线空间，并保证光纤的曲率径不小于40mm7.挂墙安装，方便快捷GPX33G-48F （H*W*D：160*455*380mm）GPX33G-24F(H*W*D:75*370*350mm)GPX33G-36Z(H*W*H:100*380*360mm)GPX33G-72F(H*W*D:110*560*480mm)。

PLC splitter 平面光波导分路器工艺流程

PLC splitter 平面光波导分路器工艺流程随着光纤通信产业的复苏以及FTTX的发展，光分路器（Splitter）市场的春天也随之到来。

目前光分路器主要有两种类型：一种是采用传统光无源器件制作技术（拉锥耦合方法）生产的熔融拉锥式光纤分路器；另一种是采用集成光学技术生产的平面光波导（PLC）分路器。

PLC分路器是当今国内外研究的热点，具有很好的应用前景，然而PLC分路器的封装是制造PLC分路器中的难点。

PLC分路器内部结构。

PLC分路器的封装是指将平面波导分路器上的各个导光通路（即波导通路）与光纤阵列中的光纤一一对准，然后用特定的胶（如环氧胶）将其粘合在一起的技术。

其中PLC分路器与光纤阵列的对准精确度是该项技术的关键。

PLC分路器的封装涉及到光纤阵列与光波导的六维紧密对准，难度较大。

当采用人工操作时，其缺点是效率低，重复性差，人为因素多且难以实现规模化的生产等。

PLC分路器实物照片。

PLC分路器的制作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。

其内部结构和实物照片分别如图1、2所示。

与熔融拉锥式分路器相比，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。

同时，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。

PLC分路器封装技术PLC分路器的封装过程包括耦合对准和粘接等操作。

分光器计算公式范文

分光器计算公式范文分光器（coupler）是一种光学元件，用于将输入的光信号分成两个或多个输出，常用于光通信和光传感系统中。

分光器的计算公式主要与其器件结构有关，下面将介绍几种常见的分光器结构及其计算公式。

1. 平面波导分光器（Planar Waveguide Splitter）平面波导分光器是基于波导的光分配器件，常见的有一对一分光器（1x2）、一对N分光器（1xN）和M对N分光器（MxN）等。

这里以常见的1x2平面波导分光器为例进行计算。

设输入光功率为P_in，输出1通道的光功率为P_out1，输出2通道的光功率为P_out2设输入光波导的传播损耗为α，1通道的分光比为R1，2通道的分光比为R2根据能量守恒，有P_in = P_out1 + P_out2，即输入功率等于两个输出功率之和。

根据光波导的传播损耗计算，可以得到：P_out1 = R1 * P_in * (1 - α)P_out2 = R2 * P_in * (1 - α)2. 光栅分光器（Grating Coupler）光栅分光器是利用衍射原理将输入光信号分成多个输出的器件，常用于光谱仪等应用。

其中最常见的是光栅表面分光器（Surface Grating Coupler）。

设输入光功率为P_in，输出1通道的光功率为P_out1，输出2通道的光功率为P_out2设输入光的波长为λ，光栅的周期为Λ，1通道的光谱范围为Δλ1，2通道的光谱范围为Δλ2根据能量守恒，有P_in = P_out1 + P_out2，即输入功率等于两个输出功率之和。

根据光栅的衍射原理计算，可以得到：P_out1 = P_in * Δλ1 / (Δλ1 + Δλ2)P_out2 = P_in * Δλ2 / (Δλ1 + Δλ2)3. 光纤分光器（Fiber Splitter）光纤分光器是利用光纤的分支特性将输入光信号分成多个输出的器件。

常见的光纤分光器有耦合器（Coupler）、Y型分光器（Y Splitter）等。

PLC型光分路器产品介绍

PLC型光分路器产品介绍一、PLC型光分路器原理具体来说，PLC型光分路器包括三个主要部分：输入波导、输出波导和耦合器。

输入波导接收来自光纤的信号，然后通过耦合器将光信号分布到多个输出波导上，从而实现信号的分配和转发。

PLC器件的通道数量可以根据需求进行定制，通常有1x2、1x4、1x8、1x16、1x32等不同规格。

二、PLC型光分路器特点1.低损耗：PLC型光分路器在光信号的分配和转发过程中，能够保持较低的光损耗，使得信号的传输更加稳定可靠。

2.声带宽平衡：PLC型光分路器采用平面光波导技术，能够实现不同通道之间的光信号的均匀分配，避免了光信号的异步和扩散现象，提高了信号的传输质量。

3.多通道：PLC型光分路器能够同时处理多个通道的光信号，满足不同用户对信号分配和转发的需求，提高了网络的传输效率。

4.小型化：PLC器件的制造工艺相对简单，可实现高度集成，使得PLC型光分路器的体积小巧，适用于不同封装形式，如模块封装、端面封装等。

5. 宽工作波长范围：PLC型光分路器可以适用于不同波长范围的光信号分配和转发，常见的工作波长范围包括1310nm、1490nm、1510nm、1550nm等。

三、PLC型光分路器应用领域1.光通信系统：PLC型光分路器广泛应用于光通信系统中，用于实现光信号的分配和转发，将光信号从一条光纤引导到多个终端设备上，提高光网络的覆盖范围和传输能力。

2.光传感系统：PLC型光分路器可用于光传感系统中，将光信号分配到不同的传感器上，实现对光信号的实时监测和分析，广泛应用于环境监测、安防监控等领域。

3.数据中心：随着云计算和大数据时代的到来，数据中心的需求日益增加。

PLC型光分路器可用于数据中心的光网络，实现光信号的高效分配和转发，提高数据中心的传输速率和可靠性。

4.光传输网：PLC型光分路器可用于大规模光传输网中，将光信号从主干网络引导到不同的支线网络上，实现网络的灵活扩展和优化。

平面光波导原理(理论)

平面光波导分路器工作原理简介The operating principle of PlanarLightwave Circuit (PLC) splitter专业2009-12-27 10:55:40 阅读10 评论1 字号：大中小订阅分路器作为FTTx网络的核心部件，其在无源光网络(Passive Optical Network, PON)的一个典型应用表现在以下两个方面：1.作为下行光信号(1490nm和1550nm)的功率分配器(Power splitter)使用2.作为上行光信号(1310nm)的合束器(Combiner)使用详细的组网形式不是这里的讨论重点，读者可以参考相关专著(如Gerd Keiser的《FTTX Concepts and Applications》)。

这里主要讨论的是分路器的工作原理和性能。

目前市场上主流的分路器主要基于两种技术形式：熔融拉锥型(Fused Biconical Taper, FBT)和平面光波导(PLC)型。

同样的，两种技术形式孰优孰劣，这里不作评论。

无论基于何种技术形式的分路器，都是基于1 x 2基本结构的级联而成。

FBT的1 x 2结构是一耦合器，而PLC的是一Y分支结构。

这个看似简单的Y分支构件，其实并不简单，因为分路器的性能优劣很大程度上就是由它决定的。

如何设计一个性能优异的Y分支结构属于技术机密(Classified technology)，这里不便讨论。

这里仅就基于平面光波导技术的一个Y分支结构的分路器，即1 x 2分路器的工作原理作一简介。

其实也就是从物理本质上粗略地解释为什么1 x 2分路器无论是上行，还是下行信号，其插入损耗都是3 dB。

1 x 2分路器的功能结构可以用图1(a)的框图来表示：一个单模输入波导，两个单模输出波导。

中间用来分束的结构有很多种，这里只给出了3种结构：图1(b)的定向耦合器型(Directional Coupler, DC)，图1(c)的无间距定向耦合器型(Zero-Gap Directional Coupler, ZGDC)，以及图1(d)的模斑转换器型(Spot Size Converter, SSC)。

平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术

平面光波导(PLC, planar Lightwave circuit)技术随着FTTH的蓬勃发展，PLC(Planar Lightwave Circuit,平面光路)已经成为光通信行业使用频率最高的词汇之一，而PLC的概念并不限于我们光通信人所熟知的光分路器和AWG，其材料、工艺和应用多种多样，本文略作介绍。

1.平面光波导材料PLC光器件一般在六种材料上制作，它们是：铌酸锂（LiNbO3）、Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物、二氧化硅（SiO2）、SOI（Silicon-on-Insulator, 绝缘体上硅）、聚合物（Polymer）和玻璃，各种材料上制作的波导结构如图1所示，其波导特性如表1所示。

图1. PLC光波导常用材料铌酸锂波导是通过在铌酸锂晶体上扩散Ti离子形成波导，波导结构为扩散型。

InP波导以InP为称底和下包层，以InGaAsP为芯层，以InP或者InP/空气为上包层，波导结构为掩埋脊形或者脊形。

二氧化硅波导以硅片为称底，以不同掺杂的SiO2材料为芯层和包层，波导结构为掩埋矩形。

SOI波导是在SOI基片上制作，称底、下包层、芯层和上包层材料分别为Si、SiO2、Si和空气，波导结构为脊形。

聚合物波导以硅片为称底，以不同掺杂浓度的Polymer材料为芯层，波导结构为掩埋矩形。

玻璃波导是通过在玻璃材料上扩散Ag离子形成波导，波导结构为扩散型。

表1. PLC光波导常用材料特性2.平面光波导工艺以上六种常用的PLC光波导材料中，InP波导、二氧化硅波导、SOI波导和聚合物波导以刻蚀工艺制作，铌酸锂波导和玻璃波导以离子扩散工艺制作，下面分别以二氧化硅波导和玻璃波导为例，介绍两类波导工艺。

二氧化硅光波导的制作工艺如图2所示，整个工艺分为七步：1)采用火焰水解法（FHD）或者化学气相淀积工艺（CVD），在硅片上生长一层SiO2，其中掺杂磷、硼离子，作为波导下包层，如图2（b）所示；2)采用FHD或者CVD工艺，在下包层上再生长一层SiO2，作为波导芯层，其中掺杂锗离子，获得需要的折射率差，如图2（c）所示；3)通过退火硬化工艺，使前面生长的两层SiO2变得致密均匀，如图2（d）所示。

平面波导光分路器技术研究

把光纤放入Ｖ型槽中后，纤有两点卡分路器芯片被封装在金属（）壳内。光铝管
不会移动了，因为Ｖ型槽尺寸精度可做到
（ＥＣ和光子集成（Ｉ）术提出了更高的在槽的侧壁上，要槽的尺寸适当，纤就ＯＩ）ＰＣ技只光
度。在ＰＬＣ分路器芯片与光纤阵列的连接以及各个部件的组装过程中，了减少组为
技术的优点：成本、低高带宽、展性强、扩灵性、方便的管理等等。
活快速的服务重组、现有以太网的兼容其中的关键技术有两个：与高精度的Ｖ型槽和
一
的切割法，论从性能还是工艺上考虑，无切
割法都占有比较大的优势。纤阵列的结光
装时间，用紫外固化粘接剂。纤连接界采光剥离的氟化物环氧树脂与硅烷链材料组合
的粘接剂。了减少端面的反射，用８研为采。
！
Ｑ：
ＳｃｉｃｅｅｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｎＩｎｏｖｉＨｅｒｄａｔｏｎａｌ
工程技术
平面波导光分路器技术研究
江国强李向红（江万马集团电子有限公司浙江临安浙
３１０１６）３摘要：随着光纤通信产业的复苏以￣ＦＴＸ的发展，．Ｔ．光分路器市场的春天也随之到来。目前光分路器主要有两种类型：一种是采用传统光无源器件锏作技术（捧藕合方法）产的熔融拉锥式光纤分路器；拉生另一种是采用集成光学技术生产的平面光波导（Ｃ分路器。ＬＰＬ）ＰＣ分路器是当今国内外研究的热点，有很好的应用前景。文介绍应用于无源光网络工程的ＰＬＣ光分路嚣分光原理，分路器芯片与光圩具本光阵列制作机削以厦ＰＬＣ光分路器的封装制作工艺。关键词：Ｌ光分路器芯片光纤阵列封装ＰＣ中图分类号：ＴＨ１７３文献标识码：Ａ文章编号：６４０８２１）９ｂ－０９－０１７－９ｘ（０００（）０３１

平面波导型光分路器

平面波导型光分路器一、什么是平面波导型光分路器？平面波导型光分路器（Planar Lightwave Circuit, PLC）是一种基于光波导技术的光学器件，用于将一个输入端口的光信号分成多个输出端口。

它是一种集成度高、尺寸小、损耗低、稳定性好的光学器件，被广泛应用于通信系统中。

二、平面波导型光分路器的结构平面波导型光分路器由三个部分组成：输入端口、输出端口和波导网络。

其中，输入端口是将外界的信号引入到器件中；输出端口则是将信号从器件中输出；而波导网络则是将输入信号按照特定的比例分配到不同的输出端口上。

三、平面波导型光分路器的工作原理平面波导型光分路器的工作原理基于多模干涉(Multimode Interference, MMI)效应。

当一个单模传输线(如单模光纤)与一个MMI耦合时，由于传输线上只有一个传播模式，在MMI内部会产生多个等效模式，这些等效模式之间会发生相互干涉，从而实现对输入信号进行分配。

四、平面波导型光分路器的优点1. 集成度高：平面波导型光分路器可以集成在光芯片上，与其他光学器件组成复杂的系统，从而实现高度集成化。

2. 尺寸小：由于采用了微纳加工技术，平面波导型光分路器的尺寸非常小，可以满足高密度封装的需求。

3. 损耗低：平面波导型光分路器采用了低损耗材料和优化的结构设计，使其损耗非常低。

4. 稳定性好：平面波导型光分路器采用了可靠的制造工艺和优化的结构设计，使其具有很好的稳定性和可靠性。

五、平面波导型光分路器的应用1. 光通信系统中：平面波导型光分路器被广泛应用于WDM系统、OLT/ONT、PON等领域。

2. 光传感领域中：平面波导型光分路器可以应用于温度、压力、形变等量测领域。

3. 生物医学领域中：平面波导型光分路器可以应用于生物传感、医学诊断等领域。

六、平面波导型光分路器的发展趋势1. 高速化：随着通信技术的不断发展，对于平面波导型光分路器的速度要求也越来越高。

2. 集成化：未来平面波导型光分路器将更加集成化，可以与其他器件组成更加复杂的系统。

平面光波导分路器的工作原理及应用

平面光波导分路器的工作原理及应用平面光波导分路器是一种常用的光学器件，用于在光通信和光子集成电路中实现光信号的引导、分配和分离。

它的工作原理基于光的全反射和干涉现象，可以将入射光束分离成多个输出光束。

在平面光波导分路器中，光是沿着光波导的波导轴传播的。

波导轴通常由高折射率的芯层和低折射率的包层组成。

当光从高折射率的芯层传入包层时，由于两种介质的折射率不同，光会发生全反射并沿着波导轴传播。

在波导中，存在着多个模式，每个模式都对应着不同的传播特性和传播常数。

平面光波导分路器可以通过控制波导结构、波导宽度和长度等参数来实现不同的功用。

其中最常见的是分光和耦合功能。

首先，平面光波导分路器可以实现光信号的分光功能。

当光进入平面光波导分路器时，根据不同模式的传输特性，光信号可以被分离成多个输出光束，每个光束对应着一个特定的模式。

这种分光功能可以用于实现光信号的路由、多路复用和发射。

另外，平面光波导分路器还可以实现光信号的耦合功能。

当光从外界垂直进入平面光波导分路器时，会发生耦合作用，光信号被引导到波导中并沿着波导轴传播。

通过控制波导结构，可以调节入射光的耦合效率和传输损耗。

除了在光通信领域的广泛应用，平面光波导分路器还在光子集成电路中扮演着重要角色。

光子集成电路是一种基于光的微纳器件，可以在芯片上实现光信号的处理和传输。

平面光波导分路器作为光信号的控制器和分配器，可以在光子集成电路中实现光路由和光调制等功能。

通过将多个平面光波导分路器组合在一起，还可以实现复杂的光学功能，如光信号的干涉和相位调控。

总之，平面光波导分路器是一种重要的光学器件，它通过光的全反射和干涉现象实现光信号的引导、分配和分离。

它在光通信和光子集成电路中有着广泛的应用，可以实现光信号的分光和耦合功能，为光学系统的设计和优化提供了很大的灵活性和可行性。

y分支结构平面波导型光分路器的研究

y分支结构平面波导型光分路器的研究
近年来，Y分支结构平面波导型光分路器由于其优异的特性得到了越来越多的关注。

Y分支结构平面波导型光分路器具有良好的光谱对称性、大的工作波长范围和优良的插入损耗以及可调的分路比，是激光器、网络、集成激光器以及光纤传感等技术应用的优秀选择。

近年来，研究者们致力于Y分支结构平面波导型光分路器的性质和设计，取得
了积极的成果。

研究工作涉及Y分支结构平面波导型光分路器的参数设计，比如
结构设计、传输线设计、平面波导界面设计以及输入/输出引线设计等，从而确保性能的高效率及稳定性。

此外，通过数值仿真技术，可以以
较高的准确度和更好的证据证明设计参数和性能的关系，并以此来调
整结构参数，从而确定最佳的参数和规划的性能，从而提高Y分支结
构平面波导型光分路器的性能和可靠性。

分光器内部结构

分光器内部结构分光器是一种常见的光学器件，广泛应用于通信、光纤传感等领域。

其主要功能是将输入的光信号分成若干个输出信号，同时保持其相对强度和相位关系不变。

本文将介绍分光器的内部结构。

一、基本概念1.1 分光器的定义分光器（Coupler）是一种具有多个输入端口和多个输出端口的光学器件，主要用于将输入的光信号分成若干个输出信号，并保持其相对强度和相位关系不变。

1.2 分光器的分类根据工作原理和结构特点，分光器可分为很多种类。

其中常见的有平面波导型、柱形波导型、微型球形波导型等。

二、平面波导型分光器内部结构2.1 基本原理平面波导型分光器采用平行板波导作为耦合元件，将入射波引入两条平行板之间，通过反射和透射等方式，在两条平行板之间建立起一定比例的功率耦合关系。

当入射波从一个端口进入时，会被均匀地耦合到所有输出端口上。

2.2 内部结构平面波导型分光器的内部结构包括输入端口、输出端口和波导耦合区。

其中，输入端口和输出端口通常采用光纤插入式连接方式，方便与其他光学器件进行连接。

波导耦合区通常由两条平行板波导组成，其间隔一定距离形成耦合区。

当入射波从一个输入端口进入时，会被均匀地分配到耦合区的两条平行板中，并在其中一条平行板上反射回来。

经过多次反射和透射后，部分能量会从另一条平行板上透出并分配到所有输出端口上。

2.3 工作特点平面波导型分光器具有低插损、低偏振相关性和高稳定性等优点。

但其功率分配比例受到制造精度的限制，不易调节。

三、柱形波导型分光器内部结构3.1 基本原理柱形波导型分光器采用圆柱形或椭圆柱形的玻璃芯片作为耦合元件，将入射波引入芯片中心处，在芯片内部通过反射和透射等方式，在不同的位置上建立起一定比例的功率耦合关系。

当入射波从一个端口进入时，会被均匀地耦合到所有输出端口上。

3.2 内部结构柱形波导型分光器的内部结构包括输入端口、输出端口和柱形波导耦合区。

其中，输入端口和输出端口通常采用光纤插入式连接方式。

PLC和熔融拉锥分光器比较m

平面波导型和熔融拉锥型光分路器目前，光分路器主要有平面光波导技术和熔融拉锥技术两种。

1.平面波导型光分路器(PLC Splitter)PLC由一个光分路器芯片和两端的光纤阵列耦合组成,采用半导体技术，工艺稳定性、一致性好，损耗与光波长不相关，通道均匀性好，结构紧凑体积小，大规模产业化技术成熟。

2.熔融拉锥光纤分路器（FBT 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，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。

3.两种器件性能的比较a)工作波长平面波导型光分路器工作波长达到1260~1650nm，覆盖了现阶段各种PON所需要的波长。

拉锥型光分路器可根据需要调整波长到1310nm，1490nm，1550nm等,工艺较复杂，而且工艺控制不好，随着工作时间和温度的变化，插损会发生变化。

b)分光均匀性平面波导器件的分光比由于半导体工艺的一致性高，器件通道的均匀性非常好。

拉锥型分路器的分光比均匀性差，但拉锥型分路器分光比可变是此器件的最大优势。

c)温度相关性TDL（Temperature Dependent Loss）平面波导器件工作温度变化量较小；拉锥型分路器插入损耗随温度变化较大。

d)成本按目前的生产成本，1×8是临界点，1×16以上PLC性价比明显占优，1×4以下拉锥型分路器性价比占优。

e)可靠性PLC与拉锥型分路器比较，PLC理论上只有两个交接面存在故障点，而1×N拉锥型分路器有2N-3个故障点。

4.总结拉锥型器件在成本方面有明显优势,平面波导光分路器在性能、可靠性方面具有明显的优势。

我们建议,低分路器件（1×4以下）可以选用拉锥器件，高分路器件（1×8以上）优先选用平面波导器件。