光分路器施工及验收方案

光分路器施工及验收方案光分路器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，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。4.3.1.类型及基本原理根据制作工艺，光分路器可分为熔融拉锥（FBT）光分路器和平面光波导（PLC）光分路器两种类型。按器件性能覆盖的工作窗口分为：单窗口型光分路器、双窗口型光分路器、三窗口型光分路器和全宽带型光分路器。(1).熔融拉锥（FBT）光分路器是将两根光纤扭绞在一起，然后在施力条件下加热并将软化的光纤拉长形成锥形，并稍加扭转，使其熔接在一起。熔融拉锥（FBT）光分路器一般能同时满足1310nm和1490nm波长的正常分光。1∶2分光分光比50/50熔接点图4-9熔融拉锥（FBT）光分路器原理图(2).平面光波导（PLC）光分路器是基于平面波导技术的一种光功率分配器，用半导体工艺（光刻、腐蚀、显影等技术）制作的光波导分支器件，光波导阵列位于芯片的上表面，分路功能在芯片上完成，并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。平面光波导（PLC）光分路器的工作波长可在1260nm～1650nm宽谱波段。光波导分支体光纤

光纤阵列θX Y X Y4-10平面光波导（PLC）光分路器原理图光分路器有一个或两个输入端以及两个以上输出端，光功率在输出端为永久性分配方式。光分路器按功率分配形成规格来看，可表示为M×N，也可表示为M:N。M表示输入光纤路数，N表示输出光纤路数。4.3.2.PLC型光分路器4.3.2.1.组成及结构经过一次封装的PLC型光分路器主要由PLC芯片、光纤阵列（FA）、外壳等三大部分组成。如图4-11所示：芯片外壳

完成品光纤阵列图4-11PLC型光分路器的组成(1).封装过程PLC型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。(2).PLC芯片芯片加工主要是通过专用高精密设备的气相沉淀法，在玻璃体上腐刻出相应的通道，即1分2，2分4，4分8，8分16……，再经过不同介质的涂附，以控制光的折射和反射，达到控制功率的目的。传统芯片结构是采用树形（Y型）结构,如图4-12所示：图4-12传统PLC光分路器芯片结构（树型）新型集中分光型技术如图4-13所示：图4-13新型PLC光分路器芯片结构（集中分光型）此设计其特点是将光集中在一点一次性进行功率分配,比传统的逐级分光法的损耗更低.图4-14是两种设计红光损耗的直观效果图：（a）树型结构设计 （b）集中型结构设计4-14树型与集中型分光设计下的红光损耗效果图由图4-14可以看出树型结构设计的光通道周围光损比集中型结构设计的光通道周围光损严重得多。(3).光纤阵列（FA）光纤阵列主要由V槽和光纤组成，其中V槽是构成光纤阵列的主要部件，槽的精确度对FA的质量至关重要，而FA的质量直接影响到PLC分路器调试的效率和性能。槽主要由石英玻璃、耐热玻璃、硅片等材料制成，典型通道为1CH、4CH、8CH、16CH、32CH、64CH、128CH（也可按要求订制），V槽的纤芯距离主要有127um及250um，公差需控制在±0.5um以内,V槽角度一般为60°±2°,图4-1564CHFA规格图：总图V槽间距图4-1564通道光纤阵列规格示意图4.3.2.2.影响光分路器品质的因素芯片的各项参数（插入损耗、反射损耗、偏振相关损耗、均匀性、方向性等）是否达到要求（比行业标准低0.5dB)。PLC芯片的影响芯片加盖板时胶使用的是否正确，涂胶时是否有气泡或其他杂质。芯片输入及输出端端面、角度是否研磨好。V形槽之间间距目前有几种：127um、250um，一般公差为±0.5um。V形槽之间间距会直接影响分路的插入损耗，芯数较多时除了每两个V槽之间的间距，还有累计公差造成与芯片的匹配问题，从而影响插入损耗。V形槽的表面如果不光滑，会造成光纤放入后放不平整，做成成品后，温度变化时，会造成断纤或衰减大。不能使用U形槽或不使用V形槽，否则温度变化时衰减会发生变化。光纤阵列的影响所用的胶是否合适，如果胶使用不当，器件不能在-40℃～85℃、高湿的环境中工作，并且在温度变化时产生应力，造成衰减大或断纤。盖板的尺寸不合适会影响到FA的可靠性。在生产过程中的压力、清洗、脱泡都会影响到FA的可靠性。FA研磨的端面、角度都会影响到成品的插入损耗、反射损耗、偏振相关损耗。9.生产过程中剥光纤时不能划伤光纤。1.封装过程中胶的选择是否正确，胶的折射率、高低温性能、粘接力是决定分路器可靠性的关键。不同的胶有不同的特性，点胶的方式、固化时间、要求的紫外线的功率也不同，要使用适合的工艺，否则好的胶也不能达到好的效果。2.芯片、FA端面的清洁不干净会影响器件的插入损耗、反射损耗等参数。封装及一次封装3.调光的精度会影响器件的插入损耗、配套的工艺的影偏振相关损耗等参数。影响响4.一次封装钢管的耐腐蚀性、尺寸也影响分路器的可靠性。5.将分路器封装在钢管中使用的胶，点胶的量，点胶的方式，以及胶中是否有气泡或其他杂质，都会影响分路器的可靠性。6.在封装结束后要做高低温循环试验（时间不能过长），循环试验前、后都需要测试，以验证胶及工艺稳定性。二次封装所用封装盒、空管、胶等材料在-40℃～85℃温度范围内的稳定性，阻燃性能。材料的稳定性不好会影响成品的插入损耗。胶的粘接力、硬度、强度，不同的位置要用适合的胶。胶选择如果选择不二次封装当，温度变化时插入损耗会变大。工艺的影3.撕纤时不能将光纤撕断，否则熔接会响造成插入损耗增大；涂覆层不能脱落，否则在使用过程中易断纤。4.封装盒Ф2.0出纤部分的抗拉强度（行业标准：≥90N)。5.封装盒内分路器输入端及输出端光纤盘纤的弯曲半径不能太小，否则易造成插入损耗变大。光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能的优劣。其他工艺2.光纤活动连接器的抗拉性能。的影响陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。光纤活动连接器的插拔寿命。光纤活动连接研磨的端面的三维参数、端面粗糙度、端面缺陷数。光纤活动连接器的插入损耗及反射损耗。4.3.3.功能及性能要求(1).工作波长要求考虑到PON网络应用需求，包括EPON/GPON、10GPON、ODN在线测试等的波长要求，光分路器的选用应能支持1260nm～1650nm工作波长。(2).光学性能要求在工作温度范围内均匀分光的光分路器设备（含插头）安装前应满足表4-3的光性能指标要求。表4-3均匀分光光分路器光学性能指标表规格1×21×41×81×1×1×1×光纤类型G.657.A工作波长1260nm~1650nm最大插入损耗≤≤≤≤≤≤≤端口插损均匀性≤≤≤≤≤≤≤回波输出端截≥50≥50≥50≥50≥50≥50≥50损耗输出端开≥18≥20≥22≥24≥28≥28≥30方向性(dB)≥55≥55≥55≥55≥55≥55≥55注1：不带插头光分路器的插入损耗在上面要求的基础上减少不小于0.2dB，其它指标要求相同；注2：2×N均匀分光的光分路器的插入损耗在上面要求的基础4.3.4.产品形态及适用场合(1).盒式光分路器采用盒式封装方式，端口为带插头尾纤型，一般安装在托盘、光缆分光分纤盒、光缆交接箱内。1/2:2/4/8/16/32光分路器盒体的最大尺寸为130mm×80mm×18mm、1/2:64光分路器盒体的最大尺寸为130mm×80mm×29mm。图4-16盒式光分路器(2).机架式光分路器采用机架式封装方式，端口为适配器型，一般安装在19英寸标准机架内。机架式光分路器的最大尺寸为483mm×44.5mm×260mm。图4-17机架式光分路器(3).微型光分路器采用微型封装方式，端口可为不带插头尾纤型或带插头尾纤型，一般安装在光缆接头盒、插片式光分盒内。不带插头型微型光分路器其最大封装尺寸为70mm×12mm×6mm；带插头型1/2:2/4/8/16微型光分路器的最大封装尺寸为70mm×12mm×6mm、1/2:32微型光分路器的最大封装尺寸为80mm×20mm×6m、1/2:64微型光分路器的最大封装尺寸为100mm×40mm×6mm。图4-18微型光分路器(4).托盘式光分路器采用托盘式封装方式，端口为适配器型，一般安装在光纤配线架、光缆交接箱内。1/2:2/4/8/16分路器托盘占用1个12芯一体化托盘空间、1/2:32/64分路器托盘占用2个12芯一体化托盘空间，其中1/2:64光分路器托盘需采用LC型适配器。图4-19托盘式光分路器(5).插片式光分路器采用插片式封装方式，端口为适配器型，一般安装在光缆分光分纤盒内以及使用插箱安装在光纤配线架、光缆交接箱、19英寸标准机架内。插片式光分路器的基本插片单元外形尺寸为130mm×100mm×25mm、占1个槽位。图4-20插片式光分路器4.3.5.常见故障处理光分路器输出端的某个通道或者所有通道指标异常，这