平面光波导技术和应用
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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 。
图1
图2 PLC 分路器实物照片。
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。（ 6）抗震、耐冲击，温度稳定性好。
FTTx系统 局域网/城域网/广域网 模拟/数字无源光网络 CATV网络 其他光网络
产品参数：
F2H 1*32 PLC Type: B
TM
FH
F2H 1 *32 P LC Spl itt er Mo dul e Type : B SN: B2 007 1085 Made i n Chin a
F2H 1*32 PLC Type: C
产品参数 插入损耗（dB)最大值 插入损耗（dB)典型值 均匀性（dB)最大值 偏振相关损耗（dB)最大值 回波损耗（dB)APC最小值 回波损耗（dB)UPC最小值 方向性（dB)最小值 工作温度ºC 存储温度ºC 工作波长（nm) 光纤类型
*测试数据包含连接器端子的插损
1x4 7.4 7 ≤0.6 ≤0.2
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。目前成熟拉锥工艺一次只 能拉1×4。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 。
这种器件主要优点有 （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 的几十分之一甚至几百分之一 （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, 总共也不超过一美元. 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。 主要缺点有 （1）损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网合一使用过程是 致命缺陷，因为在三网合一传输的光信号有1310nm、1490nm、1550nm 等多种波 长信号。
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
（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，不能确保 均匀分光，可能影响整体传输距离。 （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，可靠性也会降低，安装空间 受到限制。 PLC 光器件 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，下面以二氧化硅波导为例，介绍波导工艺。
输出端口 04 08 16 32
光纤类型 输入光纤类型 输出光纤类型
0 G.652D
0 无(类型C机架式）
1 G.657A
1 250μm涂覆
C 用户订制
2 0.9mm(套管)
3 2.0mm(外护套)
4 3.0mm(外护套)
输入长度 输出长度 0 None 1 0.5m 2 1.0m 3 1.5m 4 2.0m
1x8
1x16
10.8
13.8
10.3
13.3
≤Leabharlann Baidu.8
≤1.2
≤0.2
≤0.3
≥55
≥50
≥55
-40 ～ +85
-40 ～ +86
1260~1626
G.652D/G.657A（客户指定）
1x32 17.2 16.6 ≤1.5 ≤0.3
订 购 信 息:
F2H PLCS
类型选项 A B C
输入端口 1 2
4)进行光刻，将需要的波导图形用光刻胶保护起来，如图2（e）所示； 5)采用反应离子刻蚀（RIE）工艺，将非波导区域刻蚀掉，如图2（f）所示； 6)去掉光刻胶，采用 FHD 或者 CVD 工艺，在波导芯层上再覆盖一层 SiO2，其中
掺杂磷、硼离子，作为波导上包层，如图2（g）所示； 7)通过退火硬化工艺，使上包层 SiO2变得致密均匀，如图2（h）所示。
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。
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
F2H 1*8 PLC Type: A
产品应用：
F2H PLCS Type A型 适用于小空间安装，如可以非常容易的放入常规的接头盒、各类收容盘等，方便熔接、盘留，不需 要专门设计预留空间； F2H PLCS Type B型 对放置位置、环境等要求宽松，小尺寸盒式设计，可随意放置于箱体（如光缆交接箱、楼道配线、 分纤箱等）或预留了一定空间的接头盒内； F2H PLCS Type C型 为1U型机架式也可根据用户需求订做外框尺寸，可以规范的安装在ODF或光缆交接箱内，在外观 上与箱/柜体融为一体，进行规范的跳配纤操作；
平面光波导技术和应用
随着光纤通信的投资方向由通信干线,城域网,局域网,专用网等向 FTTP, FTTH 的方向发展.FTTH 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。目前有两种类型光分路器可 以满足分光的需要：一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产 的熔融拉锥式光纤分路器（Fused Fiber Splitter）， 一 种 是基于光学集成技术 生产的平面光波导分路器(PLC Splitter)。PLC 分路器是当今国内外研究的热 点，具有很好的应用前景 熔融拉锥光纤分路器（Fused Fiber Splitter）
图2. 二氧化硅光波导的制作工艺
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
PLC 分路器的封装 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。
C 用户订制
入端接头 出端接头 0无
1 SC/UPC 2 SC/APC 3 FC/UPC 4 FC/APC
5 LC C 用户订制
1
除了 1XN 的产品，公司还生产提供主干保护的 2XN 光分路器。
新产品（以 1X32/2X32 为例）
托盘式光分路器
机架式光分路器（出纤式）
机架式光分路器（成端式）
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
F2H PLCS（Planar Lightwave Circuit Splitter)
平面波导型光分路器
产品特征：
平面波导型光分路器具有低IL（插入）损耗、低PDL（偏振）损耗、紧凑型设计、高回波损耗、 波 长 不 敏 感 、 高 可 靠 性 与 稳 定 性 等 优 点 ， 广 泛 应 用 于 基 于P O N结 构 的 各 类F T T X工 程 中 。 产 品 符 合 并 优于Telcordia GR1209/1221标准。F2H PLCS提供三类外观的PLCS产品，满足各种工程设计需 求。
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 。
图1
图2 PLC 分路器实物照片。
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。（ 6）抗震、耐冲击，温度稳定性好。
FTTx系统 局域网/城域网/广域网 模拟/数字无源光网络 CATV网络 其他光网络
产品参数：
F2H 1*32 PLC Type: B
TM
FH
F2H 1 *32 P LC Spl itt er Mo dul e Type : B SN: B2 007 1085 Made i n Chin a
F2H 1*32 PLC Type: C
产品参数 插入损耗（dB)最大值 插入损耗（dB)典型值 均匀性（dB)最大值 偏振相关损耗（dB)最大值 回波损耗（dB)APC最小值 回波损耗（dB)UPC最小值 方向性（dB)最小值 工作温度ºC 存储温度ºC 工作波长（nm) 光纤类型
*测试数据包含连接器端子的插损
1x4 7.4 7 ≤0.6 ≤0.2
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。目前成熟拉锥工艺一次只 能拉1×4。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 。
这种器件主要优点有 （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 的几十分之一甚至几百分之一 （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, 总共也不超过一美元. 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。 主要缺点有 （1）损耗对光波长敏感，一般要根据波长选用器件，这在三网合一使用过程是 致命缺陷，因为在三网合一传输的光信号有1310nm、1490nm、1550nm 等多种波 长信号。
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
（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，不能确保 均匀分光，可能影响整体传输距离。 （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，可靠性也会降低，安装空间 受到限制。 PLC 光器件 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，下面以二氧化硅波导为例，介绍波导工艺。
输出端口 04 08 16 32
光纤类型 输入光纤类型 输出光纤类型
0 G.652D
0 无(类型C机架式）
1 G.657A
1 250μm涂覆
C 用户订制
2 0.9mm(套管)
3 2.0mm(外护套)
4 3.0mm(外护套)
输入长度 输出长度 0 None 1 0.5m 2 1.0m 3 1.5m 4 2.0m
1x8
1x16
10.8
13.8
10.3
13.3
≤Leabharlann Baidu.8
≤1.2
≤0.2
≤0.3
≥55
≥50
≥55
-40 ～ +85
-40 ～ +86
1260~1626
G.652D/G.657A（客户指定）
1x32 17.2 16.6 ≤1.5 ≤0.3
订 购 信 息:
F2H PLCS
类型选项 A B C
输入端口 1 2
4)进行光刻，将需要的波导图形用光刻胶保护起来，如图2（e）所示； 5)采用反应离子刻蚀（RIE）工艺，将非波导区域刻蚀掉，如图2（f）所示； 6)去掉光刻胶，采用 FHD 或者 CVD 工艺，在波导芯层上再覆盖一层 SiO2，其中
掺杂磷、硼离子，作为波导上包层，如图2（g）所示； 7)通过退火硬化工艺，使上包层 SiO2变得致密均匀，如图2（h）所示。
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。
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
F2H 1*8 PLC Type: A
产品应用：
F2H PLCS Type A型 适用于小空间安装，如可以非常容易的放入常规的接头盒、各类收容盘等，方便熔接、盘留，不需 要专门设计预留空间； F2H PLCS Type B型 对放置位置、环境等要求宽松，小尺寸盒式设计，可随意放置于箱体（如光缆交接箱、楼道配线、 分纤箱等）或预留了一定空间的接头盒内； F2H PLCS Type C型 为1U型机架式也可根据用户需求订做外框尺寸，可以规范的安装在ODF或光缆交接箱内，在外观 上与箱/柜体融为一体，进行规范的跳配纤操作；
平面光波导技术和应用
随着光纤通信的投资方向由通信干线,城域网,局域网,专用网等向 FTTP, FTTH 的方向发展.FTTH 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。目前有两种类型光分路器可 以满足分光的需要：一种是传统光无源器件厂家利用传统的拉锥耦合器工艺生产 的熔融拉锥式光纤分路器（Fused Fiber Splitter）， 一 种 是基于光学集成技术 生产的平面光波导分路器(PLC Splitter)。PLC 分路器是当今国内外研究的热 点，具有很好的应用前景 熔融拉锥光纤分路器（Fused Fiber Splitter）
图2. 二氧化硅光波导的制作工艺
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
PLC 分路器的封装 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。
C 用户订制
入端接头 出端接头 0无
1 SC/UPC 2 SC/APC 3 FC/UPC 4 FC/APC
5 LC C 用户订制
1
除了 1XN 的产品，公司还生产提供主干保护的 2XN 光分路器。
新产品（以 1X32/2X32 为例）
托盘式光分路器
机架式光分路器（出纤式）
机架式光分路器（成端式）
公司地址：上海市田州路 99 号 13 幢新安大楼 6F 电话：021-54451260,61,62,63 传真: 021-54451266 Web: http://www.grandway.com.cn E-mail:sales@grandway.com.cn
F2H PLCS（Planar Lightwave Circuit Splitter)
平面波导型光分路器
产品特征：
平面波导型光分路器具有低IL（插入）损耗、低PDL（偏振）损耗、紧凑型设计、高回波损耗、 波 长 不 敏 感 、 高 可 靠 性 与 稳 定 性 等 优 点 ， 广 泛 应 用 于 基 于P O N结 构 的 各 类F T T X工 程 中 。 产 品 符 合 并 优于Telcordia GR1209/1221标准。F2H PLCS提供三类外观的PLCS产品，满足各种工程设计需 求。