无源光分路器
分路器,也称为光纤耦合器,是将光信号从一根光纤分成多根光纤的元件,属于光无源器件领域。
根据原理,光分路器可分为两种类型:熔融锥形(FBT)和平面波导(PLC)。
熔融锥度技术是将两根经处理的纤维保持在一起并在锥度上加热以熔化和拉伸它们。
当熔合区中的核心区域太小而不能保持各自的导模时,熔融区形成新的合成波导,并且信号被耦合到波导的两个基本模式中。
拉伸长度之间的能量转移导致能量转移。
一根光纤中的一部分光耦合到另一根光纤中,最终在加热区中形成双锥形的特殊波导结构。
分裂比随纤维的捻角和拉伸长度而变化。
熔体锥度系统通过实时监测分流比的变化来实现特定的分流比,并且在达到分流比后完成熔体分流。
输出保留两根光纤以达到所需的分光比。
根据应用程序的需要,可以为两个或一个保留输入。
两根光纤被保留为多输入分配器,称为X型;保留一根光纤作为输入。
另一个端接光纤的分路器称为Y型。
目前,成熟的锥形工艺可以一次拉出14个分离器,即4个纤维接近锥形。
14个或更多个光分路器与多个12个光分路器级联在一起并封装在分路器盒中。
平面波导型分光器是微光学元件型产品,并且使用光刻技术在介质或半导体衬底上形成光波导以实现分支分布功能。
平面光波导技术是通过使用半导体工艺制造光波导分支器件。
在芯片上完成分流的功能,并且可以在一个芯片上实现1×32或更多的分离,然后封装输入和输出分别在芯片的两端耦合。
多通道光纤阵列。
集成光波导型耦合器可以通过平面光波导技术制成不同的结构和功能。
锥锥型分束器制造方法简单,成本低,技术成熟。
目前,国内有很多厂商和多种选择。
在低分流比(12,22,14,24)的情况下,熔化的锥形分流器具有价格优势,但在高分流比(116,132等)的情况下,熔化的锥形分流器级联与平面波导型分束器相比,复杂性,性能和成本处于劣势。
平面波导式分流器生产设备相对昂贵,技术门槛高,芯片被多家外国公司垄断,国内大规模包装生产企业集中在几家大型光器件制造商。
与熔融锥形光谱仪相比,平面波导型光谱仪具有体积小,性能稳定,技术指标好的优点,在分流比高的情况下具有明显的优势。
作为无源器件,分路器的主要技术参数是分路数,分路比,带宽,附加损耗,插入损耗和均匀性,回波损耗和方向性。
分流器数量分流器的数量表征分路器的输入和输出的数量,例如两个输入,并且16个输出的分路器被描述为216分路器。
分裂比分裂比定义为分路器的每个输出端口的输出功率比,例如分流比为50:50的12平均分路器分路器。
带宽带宽是指当分光比基本恒定时传输的光信号的带宽。
额外损耗额外损耗定义为分路器所有输出端口的光功率之和与输入端光功率之比。
额外的损耗是器件制造过程质量的指标,反映了器件制造过程的固有损失。
损失越小越好,这是生产质量的评价指标。
插入损耗分路器的插入损耗定义为分路器的一个输出端的光功率与输入端的光功率之比,即。
插入损失包括两个因素,一个是额外损失,另一个是分流比。
器件的分光比不同,插入损耗也不同。
插入损耗均匀性均匀性,也称为分光比容差,是指均匀分光的多端口分配器,以及每个输出端口的光功率的最大变化量。
回波损耗回波损耗,也称为反射损耗,定义为逆向反射光的功率与分路器的一个输出端口的输入光功率之比。
回波损耗越大越好,以减少反射光对光源和系统的影响。
方向性分路器的方向性是设备的定向传输特性的度量。
目前有两种类型的功率分配光分路器可以满足分裂的需要:一种是采用传统锥形耦合器工艺生产的熔融锥形光纤分路器(FBTSplitter);一种是基于光学平面光波导分路器(PLCSplitter)的集成技术。
融合锥度技术将两根或多根纤维捆在一起,然后在锥度上熔化并拉伸它们,并实时监测分流比的变化。
在分流比达到要求后,完成熔体拉伸,其一端或两端保持在一端。
根光纤充当输入,另一端充当多输出。
目前,成熟的锥形工艺一次只能拉14个或更少,超过1×4个器件通过多个1×2连接在一起,然后封装在分线盒中。
平面光波导技术是通过半导体技术制造光波导分支器件。
分流功能在芯片上完成。
它可以在一个芯片上实现高达1×32或更多的分流器,然后将芯片两端的封装输入端耦合。
并输出多通道光纤阵列。