CN102279442B - 适用不同光功率传输的光分路装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用不同光功率传输的光分路装置，该光分路装置包括外壳、单根输入光纤、输出光纤束和非均匀功率分配的混合光波导芯片，混合光波导芯片设于外壳内，两端分别连有入射阵列头和出射阵列头，单根输入光纤一端伸入外壳并与入射阵列头相连，输出光纤束一端也伸入外壳并与出射阵列头相连。本发明还公开了一种光分路装置的制作方法。该光分路装置结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种交接箱内，并且能够对各个不同线路的光功率进行合适的分配，满足不同光功率的传输需要，无需另外增加光放大器或者光衰减器。

Description

适用不同光功率传输的光分路装置

技术领域

本发明涉及光分路器，更具体地说，涉及一种适用不同光功率传输的光分路装置。

背景技术

随着通讯市场新增值业务如可视电话、IPTV、网络游戏等的不断推出，用户对带宽的要求也在不断的提高。现有的以铜缆为主的XDSL网络已不能适应用户的需求。“光进铜退”已是大势所趋，特别是一些发达国家，如日本、美国、韩国等已将光纤到户(FTTH)作为国家战略加以鼓励发展，而无源光网络(PON)已成为各国FTTH的首选接入方案。

光分路器(splitter)作为连接光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)的核心光器件，控制着从中心局(CO)到本地配线架之间的光功率分配，其质量性能成为网络是否可靠安全的最关键器件之一。目前光分路器有两种类型：基于传统的拉锥耦合器工艺生产的熔融拉锥光分路器(Fused FiberSplitter)和基于光学集成技术生产的平面光波导光分路器(Plannar lightcircuit Splitter，简称为PLC光分路器)。熔融拉锥光分路器是将两根或多根光纤捆绑在一起，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)作为出入端，另一端则作多路输出端。拉锥光分路器由于产品生产历史长，工艺比较普及，设备成本较低。在成本方面有明显优势。在低分路情况下，其技术指标与平面波导型相差不明显，因此，用于低分路(1×4以下)有明显优势。而在高分路情况下，由于其成本优势不明显，加上技术指标均匀性较差，工作波长限制，以及可靠性等方面有明显劣势。但是，拉锥光分路器的分光比可变是其最大优势。有时，由于用户数量和距离的不一致性，需要对不同线路的光功率进行分配，需要不同分光比的器件，由于平面波导器件不能随时变化分光比，只能采用拉锥光分路器。平面波导光分路器内部是由一个光分路器芯片和两端的光纤阵列耦合组成，其芯片采用半导体工艺在石英基底上生长制作一层分光波导，芯片有一个输入端和N个输出端波导。然后在芯片两端分别耦合输入输出光纤阵列，封上外壳，组成一个有一个输入和N个输出光纤的光分路器。根据用户需要，可以将输入输出为裸光纤的器件，封装在各式封装盒中，输入输出光纤用松套管保护，并可以外接各种连接器。该技术由于采用半导体技术，工艺稳定性、一致性好，损耗与光波长不相关，通道均匀性好，结构紧凑体积小，大规模产业化技术成熟，已经被日本、美国、韩国、法国等多数国家指定采用技术。常用的光波导光分路器有1×N和2×N(N＝4，8，16，32，64)。

伴随着FTTH和FTTB的快速发展，我国已经在各个城市得以推广，如EPON和GPON的大规模建设，作为链路中的核心光器件-光分路器已经得到广泛地使用，普通的平面光波导光分路器分光均匀，对不同线路的光功率进行平均分配，比较适合用户较为集中的地区。但是，针对农村或者用户比较分散的地区以及或远或近的分散用户，这对普通的光分路器提出了挑战，在线路中还可能会用到光放大器或者光衰减器，这样就大大增加了铺设费用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种适用不同光功率传输的光分路装置，该光分路器能够实现非均匀功率分配，从而既能适用于近距离的传输，也能适用于中距离和远距离的传输。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

该适用不同光功率传输的光分路装置包括外壳、单根输入光纤、输出光纤束和非均匀功率分配的混合光波导芯片，混合光波导芯片设于外壳内，两端分别连有入射阵列头和出射阵列头，单根输入光纤一端伸入外壳并与入射阵列头相连，输出光纤束一端也伸入外壳并与出射阵列头相连。

所述的混合光波导芯片为一分十六路的混合光波导芯片，包括一个一分三路的熔融拉锥光分路器以及三个分别为一分四路、一分四路、一分八路的平面光波导光分路器，熔融拉锥光分路器的输入端与入射阵列头相连，输出端分别与三个平面光波导光分路器相连，三个平面光波导光分路器的输出端分别与出射阵列头相连。

所述的熔融拉锥光分路器的分光比为60％∶25％∶15％。

所述的熔融拉锥光分路器的输入端通过紫外胶与入射阵列头相连；

所述的三个平面光波导光分路器的输出端也分别通过紫外胶与相应的出射阵列头相连。

该适用不同光功率传输的光分路装置的制作方法的具体步骤如下：

A.制作一非均匀功率分配的混合光波导芯片；

B.选用相应的入射阵列头、出射阵列头通过紫外胶分别与混合光波导芯片的输入、输出端相连；

C.在入射阵列头的出入端连接一单根输入光纤；

D.在出射阵列头的输出端连接相应的输出光纤束；

F.采用外壳进行封装。

所述的步骤A中的混合光波导芯片的制作方法如下：

A1.选用一个一分三路且分光比为60％∶25％∶15％的熔融拉锥光分路器；

A2.选用三个分别为一分四路、一分四路、一分八路的平面光波导光分路器；

A3.将熔融拉锥光分路器的60％输出端与一分四路的平面光波导光分路器相连；将熔融拉锥光分路器的25％输出端与另一分四路的平面光波导光分路器相连；将熔融拉锥光分路器的15％输出端与一分八路的平面光波导光分路器相连。

在上述技术方案中，本发明的适用不同光功率传输的光分路装置包括外壳、单根输入光纤、输出光纤束和非均匀功率分配的混合光波导芯片，混合光波导芯片设于外壳内，两端分别连有入射阵列头和出射阵列头，单根输入光纤一端伸入外壳并与入射阵列头相连，输出光纤束一端也伸入外壳并与出射阵列头相连。本发明还公开了一种光分路装置的制作方法。该光分路装置结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种交接箱内，并且能够对各个不同线路的光功率进行合适的分配，满足不同波长的传输需要，无需另外增加光放大器或者光衰减器。

附图说明

图1是本发明的适用不同光功率传输的光分路装置的立体图；

图2是本发明的光分路装置的内部结构图；

图3是本发明的混合光波导芯片的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1、图2所示，本发明的适用不同光功率传输的光分路装置10包括外壳11、单根输入光纤12、输出光纤束13和非均匀功率分配的混合光波导芯片14，混合光波导芯片14设于外壳11内，两端分别连有入射阵列头15和出射阵列头16，单根输入光纤12一端伸入外壳11并与入射阵列头15相连，输出光纤束13一端也伸入外壳11并与出射阵列头16相连。请结合图3所示，所述的混合光波导芯片14可采用一分十六路的混合光波导芯片，当然根据具体的设计需要，也可采用其它一分多路的类似设计。具体为该混合光波导芯片14包括一个一分三路的熔融拉锥光分路器141以及三个分别为一分四路、一分四路、一分八路的平面光波导光分路器142a、142b、142c，该熔融拉锥光分路器141的分光比为60％∶25％∶15％，并且其输入端与通过紫外胶17入射阵列头15相连，三个输出端分别与三个平面光波导光分路器142a、142b、142c相连，即60％的输出端与一分四路的平面光波导光分路器142a相连；25％输出端与另一分四路的平面光波导光分路器142b相连；15％输出端与一分八路的平面光波导光分路器142c相连。而三个平面光波导光分路器142a、142b、142c的输出端也分别通过紫外胶17与相应的四芯和八芯的出射阵列头16相连，所述的输出光纤束13也分为三组，两组为四根，一组为八根，分别与相应的出射阵列头16连接。

在使用过程中，可采用该光分路装置10直接安装在塑料和金属托盘中，便可方便地应用到现有网络中的光缆交接箱中，根据不同的传输距离，进行相应的插接，即近距离传输的接平面光波导光分路器142c的输出光纤束13，中距离传输的接平面光波导光分路器142b的输出光纤束13，远距离传输的接平面光波导光分路器142a的输出光纤束13，从而实现非均匀功率分配，满足农村或者用户比较分散的地区的网络铺设需求。

需要指出的，本发明的另一种适用不同光功率传输的光分路装置的制作方法与本发明的光分路装置10，两者在原理和实施例上是相同或类似的，故重复部分不再赘述。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1.一种适用不同光功率传输的光分路装置，其特征在于，

包括外壳、单根输入光纤、输出光纤束和非均匀功率分配的混合光波导芯片，混合光波导芯片设于外壳内，两端分别连有入射阵列头和出射阵列头，单根输入光纤一端伸入外壳并与入射阵列头相连，输出光纤束一端也伸入外壳并与出射阵列头相连；

所述的混合光波导芯片为一分十六路的混合光波导芯片，包括一个一分三路的熔融拉锥光分路器以及三个分别为一分四路、一分四路、一分八路的平面光波导光分路器，熔融拉锥光分路器的输入端与入射阵列头相连，输出端分别与三个平面光波导光分路器相连，三个平面光波导光分路器的输出端分别与出射阵列头相连；

所述的熔融拉锥光分路器的分光比为60％∶25％∶15％。

2.如权利要求1所述的适用不同光功率传输的光分路装置，其特征在于：

所述的熔融拉锥光分路器的输入端通过紫外胶与入射阵列头相连；

所述的三个平面光波导光分路器的输出端也分别通过紫外胶与相应的出射阵列头相连。

3.一种适用不同光功率传输的光分路装置的制作方法，其特征在于：

该方法的具体步骤如下：

A.制作一非均匀功率分配的混合光波导芯片，所述混合光波导芯片由一个一分三路且分光比为60％∶25％∶15％的熔融拉锥光分路器和三个分别为一分四路、一分四路、一分八路的平面光波导光分路器组成，所述熔融拉锥光分路器的60％输出端与一分四路的平面光波导光分路器相连，所述熔融拉锥光分路器的25％输出端与另一分四路的平面光波导光分路器相连，所述熔融拉锥光分路器的15％输出端与一分八路的平面光波导光分路器相连；

B.选用相应的入射阵列头、出射阵列头通过紫外胶分别与混合光波导芯片的输入、输出端相连；

C.在入射阵列头的输入端连接一单根输入光纤；

D.在出射阵列头的输出端连接相应的输出光纤束；

E.采用外壳进行封装。