光分路器原理

　　光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中重要的無源器件之一，是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件。光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導型（PLC型）兩種。

　　熔融拉錐型產品是將兩根或多根光纖進行側面熔接而成；平面波導型是微光學元件型產品，采用光刻技術，在介質或半導體基板上形成光波導，實現分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過改變光纖間的消逝場相互耦合（耦合度，耦合長度）以及改變光纖纖半徑來實現不同大小分支量，反之也可以將多路光信號合為一路信號叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制作方法簡單、價格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體，而且可以耐孚機械振動和溫度變化等優點，成為市場的主流制造技術。

　　與同軸電纜傳輸系統一樣，光網絡系統也需要將光信號進行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來實現。光分路器常用M×N來表示一個分路器有M個輸入端和N個輸出端。在光纖CATV系統中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。

　　用于PON網絡的光分路器按功率分配形成規格來看，光分路器可表示為M×N，也可表示為M：N。M表示輸入光纖路數，N表示輸出光纖路數。在FTTx系統中，M可為1或2，N可為2、4、8、16、32、64、128等。本標準統一用M×N表示。

　　光分路器結構

　　光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導型兩種，熔融拉錐法就是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定的方法靠擾，在高溫加熱下熔融，同時向兩側拉伸，最終在加熱區形成雙錐體形式的特殊波導結構，通過控制光纖扭轉的角度和拉伸的長度，可得到不同的分光比例。最后把拉錐區用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內，這就是光分路器。這種生產工藝因固化膠的熱膨脹系數與石英基片、不銹鋼管的不一致，在環境溫度變化時熱脹冷縮的程度就不一致，此種情況容易導致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得最主要原因。對于更多路數的分路器生產可以用多個二分路器組成。

　　而PLC分路器采用半導體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術）制作。光波導陣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實現1、1等分路；然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列并進行封裝。

　　與熔融拉錐式分路器相比，PLC分路器的優點有：（1）損耗對光波長不敏感，可以滿足不同波長的傳輸需要。（2）分光均勻，可以將信號均勻分配給用戶。（3）結構緊湊，體積小，可以直接安裝在現有的各種交接箱內，不需留出很大的安裝空間。（4）單只器件分路通道很多，可以達到32路以上。（5）多路成本低，分路數越多，成本優勢越明顯。

　　同時，PLC分路器的主要缺點有：（1）器件制作工藝復雜，技術門檻較高，芯片被國外幾家公司壟斷，國內能夠大批量封裝生產的企業很少。（2）相對于熔融拉錐式分路器成本較高，特別在低通道分路器方面更處于劣勢。