專利名稱：一種平面光波導(dǎo)分路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種平面光波導(dǎo)分路器，能實(shí)現(xiàn)從局端到用戶的1XN連 接，用于電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中，屬于光被動(dòng)組 件領(lǐng)域，
背景技術(shù)：
光纖到戶，也稱FTTH (Fiber to The Home),指將光網(wǎng)絡(luò)單元安裝在家庭 用戶或企業(yè)用戶處。FTTH的顯著技術(shù)特點(diǎn)是不但提供更大的帶寬，而且增強(qiáng)了 網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)格式、速率、波長(zhǎng)和協(xié)議的透明性，放寬了對(duì)環(huán)境條件和供電等要求， 簡(jiǎn)化了按照和使用維護(hù)。
人們對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議等多媒體應(yīng)用的需求大幅度增加， 電子商務(wù)更是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的典型熱點(diǎn)。同時(shí)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬及速率也提出了更高 的要求，促使網(wǎng)絡(luò)由低速向高速、由共享到交換、由窄帶向?qū)拵Х较蜓杆侔l(fā)展。
目前FTTH在國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)開始得到較大規(guī)模商用并呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前 景，F(xiàn)TTH建設(shè)在許多國(guó)家巳經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模。
曰本是世界上光纖到戶應(yīng)用最普及的國(guó)家。日本政府將光纖到戶的普及程度 視為國(guó)家信息化的先進(jìn)程度標(biāo)志，并已制定和實(shí)施"e-Japan"和"u_Japan"的 戰(zhàn)略，目標(biāo)建設(shè)超高速網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和鼓勵(lì)競(jìng)爭(zhēng)。截至2006年12月，日本的光 纖到戶已經(jīng)達(dá)到720萬戶，到2012年將使至少3000萬家庭能夠用上光纖到戶高 速接入互聯(lián)網(wǎng)。
韓國(guó)正緊追日本的光纖到戶步伐，韓國(guó)的口號(hào)是"e-Korea"。韓國(guó)計(jì)劃到 2010年的光纖到戶普及率將超過70%。
中國(guó)臺(tái)灣省己于2004年開始光纖到戶試點(diǎn)。2007年估計(jì)為206萬戶，2008 年由中華電信投資4000億美元將擴(kuò)大光纖到戶的推廣應(yīng)用。
歐洲很早就開始部署光纖到戶，2004年，歐洲光纖到戶協(xié)會(huì)成立，歐盟信 息委員會(huì)提出建設(shè)一個(gè)同意的歐洲信息經(jīng)濟(jì)社會(huì)的計(jì)劃"i2010"。目前已有IOO萬用戶實(shí)現(xiàn)光纖到戶。
美國(guó)的光纖到戶論壇和通信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)于2006年底聯(lián)合宣布，北美光 纖到戶用戶覆蓋數(shù)已經(jīng)突破600萬戶，僅2006年一年增長(zhǎng)了近200萬戶。美國(guó) 將光纖到戶工程作為國(guó)家信息高速公路戰(zhàn)略的延伸。
由此可見，全球發(fā)達(dá)國(guó)家均將光纖到戶納入信息化建設(shè)國(guó)家戰(zhàn)略的發(fā)展規(guī)劃 之中。
雖然與世界上其他國(guó)家相比，我國(guó)FTTH產(chǎn)業(yè)進(jìn)展相對(duì)緩慢，但已開始展現(xiàn) 出良好的發(fā)展前景。我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)發(fā)展FTTH興趣越來越濃，目前我國(guó)不少 地區(qū)如武漢、杭州、上海等都已經(jīng)紛紛開展了FTTH試點(diǎn)。到2006年，武漢FTTH 用戶已達(dá)到1萬戶以上。另外，為了成功舉辦奧運(yùn)會(huì)，北京奧運(yùn)組委會(huì)已經(jīng)宣布， 2008年前將投資66億美元擴(kuò)展和升級(jí)電信網(wǎng)絡(luò)，屆時(shí)北京將完全可能實(shí)現(xiàn)光纖 到戶。目前江蘇等七個(gè)省對(duì)外宣布，將在全省范圍內(nèi)推廣應(yīng)用光纖到戶。而上海 在2010年將舉辦世界博覽會(huì)，對(duì)FTTH的需求同樣方興未衰。
隨著光纖通信的投資方向由通信干線、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、專用網(wǎng)等向FTTH、 FTTP的方向發(fā)展，F(xiàn)TTH的核心光器件——光分路器市場(chǎng)的春天也隨之到來，市 場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外光器件廠家一致看好這一市場(chǎng)。
光纖分路器(Coupler)又稱分歧器(Splitter),作為FTTH網(wǎng)絡(luò)中的核心 光器件，能實(shí)現(xiàn)從局端到用戶的1XN連接。屬于光被動(dòng)組件領(lǐng)域，在電信網(wǎng)路、 有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會(huì)應(yīng)用到。
目前光分路器主要有兩種類型 一種是采用傳統(tǒng)光無源器件制作技術(shù)(拉 錐耦合方法)生產(chǎn)的熔融拉錐式光纖分路器；另一種是采用集成光學(xué)技術(shù)生產(chǎn)的 平面光波導(dǎo)(PLC)分路器。
平面光波導(dǎo)(Planar Lightwave Circuit, PLC)是集成光學(xué)重要的基礎(chǔ)性 部件，它能將光波束在光波長(zhǎng)量級(jí)尺寸的介質(zhì)中，長(zhǎng)距離無輻射的傳輸。平面光 波導(dǎo)型光器件，又稱為光子集成器件。其核心是采用集成光學(xué)工藝根據(jù)功能要求 制成各種平面光波導(dǎo)，有的還要在一定的位置上沉積電極，然后光波導(dǎo)再與光纖 或光纖陣列耦合，是多類光器件的研究熱點(diǎn)。
平面光波導(dǎo)技術(shù)是用半導(dǎo)體工藝制作光波導(dǎo)分支器件——平面光波導(dǎo)分路器(PLC Splitter),分路功能集成在芯片上，也就是在一只芯片上實(shí)現(xiàn)1X32 以上分路；然后，在芯片兩端分別耦合封裝輸入端和輸出端的多通道光纖陣列。 熔融拉錐光纖分路器(Fused Fiber Splitter)
熔融拉錐技術(shù)是將兩根或多根光纖捆在一起，然后在拉錐機(jī)上熔融拉伸，并 實(shí)時(shí)監(jiān)控分光比的變化，分光比達(dá)到要求后結(jié)束熔融拉伸，其中一端保留一根光 纖(其余剪掉)作為輸入端，另一端則作多路輸出端。目前成熟拉錐工藝一次只 能拉1X4以下，1X4以上器件，則用多個(gè)1X2連接在一起，再整體封裝在分 路器盒中。
熔融拉錐式光纖分路器損耗對(duì)光信號(hào)的波長(zhǎng)較為敏感， 一般要根據(jù)波長(zhǎng)選用 器件，在FTTH的三網(wǎng)合一中是致命缺陷，因?yàn)樵谌W(wǎng)合一傳輸?shù)墓庑盘?hào)有 1310nm、 1490nm、 1550nm等多種波長(zhǎng)信號(hào)?，F(xiàn)有號(hào)稱"全波段拉錐型分路器"， 其實(shí)際有效使用波段通常為1310±50、 1490±10、 1550±10的分段波長(zhǎng)段，且 特性較差，不能滿足FTTH網(wǎng)絡(luò)使用要求。
PLC分路器其有效實(shí)用波段為1260 1650nm，在這通信波長(zhǎng)的全波段上， PLC分路器有良好的損耗輸出特性，損耗對(duì)波長(zhǎng)不敏感，特性好，全面滿足FTTH 要求，且可為以后通信擴(kuò)容的密集波分復(fù)用技術(shù)提供良好支持。
日本和北美FTTH真正商業(yè)運(yùn)行的市場(chǎng)幾乎全部采用PLC分路器。
A. 端口間損耗均勻性 熔融拉錐式光纖分路器端口間的均勻性較差，不能確保均勻分光，隨著端口
數(shù)的增加，其均勻性也相應(yīng)變差(1X32通常在3.0dB)，影響光通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸 距離。
PLC分路器由于其芯片在波導(dǎo)設(shè)計(jì)時(shí)保證了均勻分光，成熟的封裝工藝保 證了最終的PLC分路器有良好的端口間的損耗均勻性(1X32可在1. OdB —下)。
B. 偏振相關(guān)損耗(PDL) 熔融拉錐式光纖分路器的偏振相關(guān)損耗(PDL)較大(1X32通常在0. 6dB)，
影響了光通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。
PLC分路器由于其工藝特性，提供了優(yōu)良的PDL (1X32可在0.3dB以下)， 滿足FTTH長(zhǎng)距離傳輸要求。C. 溫度相關(guān)損耗(TDL) 熔融拉錐式光纖分路器的溫度相關(guān)損耗(TDL)較大(在-2(TC 75'C， IX
32 TDL通常在1.0dB)，不能滿足野外苛刻使用條件。
PLC分路器有著優(yōu)良的TDL，有著比熔融拉錐式光纖分路器更寬的溫度使用 范圍和更好的TDL (在-4(TC 85X:， 1X32 TDL通常在0. 5dB以下)，全面滿足 野外苛刻使用條件，為FTTH網(wǎng)絡(luò)提供良好支持。
D. 分路器的體積比較
熔融拉錐式光纖分路器的體積較大。端口數(shù)越多，體積越大，使用可靠性 降低，安裝空間得到限制。
PLC分路器結(jié)構(gòu)緊湊，體積較小，可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)， 不需特殊設(shè)計(jì)留出很大的安裝空間。
但目前，平面光波導(dǎo)分路器(PLC Splitter)均為進(jìn)口，其價(jià)格昂貴。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種國(guó)產(chǎn)化的平面光波導(dǎo)分路器。 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種平面光波導(dǎo)分路器，其 特征在于，由外殼、光纖陣列、光纖束、芯片和單根光纖組成，芯片設(shè)于外殼內(nèi)， 通過紫外膠與光纖陣列對(duì)接，光纖陣列一端與光纖束連接，并引出外殼，另一端 與單根光纖連接，并引出外殼。
本實(shí)用新型采用自動(dòng)調(diào)芯儀器，對(duì)PLC分路器封裝的全自動(dòng)調(diào)芯對(duì)接，從 而保證本實(shí)用新型具有極低的插入損耗、優(yōu)秀的分光均勻性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。本 實(shí)用新型已通過近2000小時(shí)在-40'C +85'C這樣嚴(yán)酷的高低溫環(huán)境和高濕度的 試驗(yàn)，基本達(dá)到國(guó)際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
(1) 損耗對(duì)傳輸光波長(zhǎng)不敏感，可以滿足不同波長(zhǎng)的傳輸需要；
(2) 分光均勻，可以將信號(hào)均勻分配給用戶；
(3) 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小(1X32尺寸4X7X50mm)，可以直接安裝在現(xiàn)有的 各種交接箱內(nèi)，不需特殊設(shè)計(jì)留出很大的安裝空間；
(4) 單只器件分路通道很多，可以達(dá)到32路以上；(5)多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢(shì)越明顯。

圖1為一種平面光波導(dǎo)分路器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例
如圖1所示，為一種平面光波導(dǎo)分路器結(jié)構(gòu)示意圖， 一種平面光波導(dǎo)分路器， 其特征在于，由外殼l、光纖陣列2、光纖束3、芯片4和單根光纖5組成，芯 片4設(shè)于外殼1內(nèi)，通過紫外膠與光纖陣列2對(duì)接，光纖陣列2 —端與光纖束3 連接，并引出外殼l，另一端與單根光纖5連接，并引出外殼l，所述的芯片4 為PLC Splitter芯片。
使用時(shí)，可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，把一道主光源通過分路器分 成l-N份的光路出去，并把l-N份的光路通過分路器合成為1束主光源回收，在 單模光纖傳導(dǎo)光信號(hào)的時(shí)候，光的能量并不完全是集中在纖芯中傳播，有少量是 通過靠近纖芯的包層中傳播的，也就是說，在兩根光纖的纖芯足夠靠近的話，在 一根光纖中傳輸?shù)墓獾哪?chǎng)就可以進(jìn)入另外一根光纖，光信號(hào)在兩根光纖中得到 重新的分配。
權(quán)利要求1. 一種平面光波導(dǎo)分路器，其特征在于，由外殼(1)、光纖陣列(2)、光纖束(3)、芯片(4)和單根光纖(5)組成，芯片(4)設(shè)于外殼(1)內(nèi)，通過紫外膠與光纖陣列(2)對(duì)接，光纖陣列(2)一端與光纖束(3)連接，并引出外殼(1)，另一端與單根光纖(5)連接，并引出外殼(1)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種平面光波導(dǎo)分路器，其特征在于，由外殼、光纖陣列、光纖束、芯片和單根光纖組成，芯片設(shè)于外殼內(nèi)，通過紫外膠與光纖陣列對(duì)接，光纖陣列一端與光纖束連接，并引出外殼，另一端與單根光纖連接，并引出外殼。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是損耗對(duì)傳輸光波長(zhǎng)不敏感，可以滿足不同波長(zhǎng)的傳輸需要；分光均勻，可以將信號(hào)均勻分配給用戶，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，不需特殊設(shè)計(jì)留出很大的安裝空間，單只器件分路通道很多，可以達(dá)到32路以上。
文檔編號(hào)G02B6/28GK201229418SQ20082005939
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者周依群, 周建忠, 簡(jiǎn)平榮 申請(qǐng)人:上海美弗信光電科技有限公司