摘要:光纤分路器(Optical Splitter)是光纤通信系统中的核心无源器件,用于将一束光信号按预设比例分配到多个输出通道,或反向将多路光信号合并为一路。它在光纤到户(FTTH)、数据中心互联、5G前传等场景中广泛应用,是实现光信号分配与共享的关键设备。以下是
光纤分路器(Optical Splitter)是光纤通信系统中的核心无源器件,用于将一束光信号按预设比例分配到多个输出通道,或反向将多路光信号合并为一路。它在光纤到户(FTTH)、数据中心互联、5G前传等场景中广泛应用,是实现光信号分配与共享的关键设备。以下是关于光纤分路器的详细解析:
一、核心功能与分类
基本功能
信号分配:将输入光功率按比例分配到多个输出端口(如1分2、1分4、1分8等)。
信号合并:反向使用时,可将多路光信号合并为一路(需满足功率叠加条件)。
波长透明性:支持所有波长(如1310nm、1490nm、1550nm)的光信号传输,不改变信号内容。
技术分类
按制造工艺:
熔融拉锥型(FBT Splitter):
原理:将两根光纤并排加热并拉伸,使纤芯融合形成耦合区。
特点:成本低、工艺简单,但分光比不均匀、插入损耗随波长变化较大。
适用场景:低分路数(≤1×4)、短距离传输。
平面光波导型(PLC Splitter):
原理:基于半导体光刻技术,在石英基板上制作光波导电路。
特点:分光比均匀、插入损耗低、体积小、稳定性高,支持高密度集成。
适用场景:高分路数(1×32、1×64)、长距离传输(如FTTH网络)。
按封装形式:
裸纤型:无外壳保护,适用于光纤跳线或设备内部集成。
钢管型:金属外壳封装,抗机械损伤能力强,适用于户外设备。
盒式/托盘式:模块化设计,便于安装与维护,适用于数据中心或机房。
微型插头式(Mini Plug-in):体积小,可直接插入光模块,适用于空间受限场景。
二、关键性能参数
分光比(Splitting Ratio)
定义:输出端口光功率与总输入光功率的比值(如1:2表示每个输出端口功率为输入的50%)。
常见分光比:1:2、1:4、1:8、1:16、1:32、1:64等。
均匀性:PLC分路器分光比偏差通常≤±0.5dB,FBT分路器偏差较大(≥±1dB)。
插入损耗(Insertion Loss, IL)
定义:光信号通过分路器时的功率损耗(单位:dB)。
计算公式:IL = -10×log10(P_out/P_in),其中P_out为输出功率,P_in为输入功率。
典型值:
1×2 PLC分路器:≤3.5dB
1×32 PLC分路器:≤16.0dB
FBT分路器:分路数越高,损耗越大(如1×8 FBT损耗可能达10-12dB)。
附加损耗(Excess Loss)
定义:除分光比分配外的额外损耗(如制造缺陷、材料吸收等)。
典型值:PLC分路器附加损耗≤0.2dB,FBT分路器附加损耗≤0.5dB。
方向性(Directivity)
定义:衡量分路器隔离反向光信号的能力(单位:dB)。
典型值:PLC分路器方向性≥55dB,FBT分路器方向性≥40dB。
均匀性(Uniformity)
定义:各输出端口间功率差异的最大值(单位:dB)。
典型值:PLC分路器均匀性≤0.8dB,FBT分路器均匀性≤1.5dB。
工作波长范围
定义:分路器正常工作的波长区间(如1260-1650nm)。
典型值:PLC分路器支持全波段,FBT分路器波长依赖性较强(需根据波长定制)。
来源:pheenet菲尼特