平面光波導(dǎo)分路器

平面光波導(dǎo)分路器　　分路器作為FTTx網(wǎng)絡(luò)的核心部件，其在無源光網(wǎng)絡(luò)(Passive Optical Network, PON)的一個(gè)典型應(yīng)用表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： 1.作為下行光信號(hào)(1490nm和1550nm)的功率分配器(Power splitter)使用 　　2.作為上行光信號(hào)(1310nm)的合束器(Combiner)使用 　　詳細(xì)的組網(wǎng)形式不是這里的討論重點(diǎn)，讀者可以參考相關(guān)專著(如Gerd Keiser的《FTTX Concepts and Applications》)。這里主要討論的是分路器的工作原理和性能。 　　目前市場(chǎng)上主流的分路器主要基于兩種技術(shù)形式：熔融拉錐型(Fused Biconical Taper, FBT)和平面光波導(dǎo)(PLC)型。同樣的，兩種技術(shù)形式孰優(yōu)孰劣，這里不作評(píng)論。無論基于何種技術(shù)形式的分路器，都是基于1 x 2基本結(jié)構(gòu)的級(jí)聯(lián)而成。FBT的1 x 2結(jié)構(gòu)是一耦合器，而PLC的是一Y分支結(jié)構(gòu)。這個(gè)看似簡(jiǎn)單的Y分支構(gòu)件，其實(shí)并不簡(jiǎn)單，因?yàn)榉致菲鞯男阅軆?yōu)劣很大程度上就是由它決定的。如何設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)異的Y分支結(jié)構(gòu)屬于技術(shù)機(jī)密(Classified technology)，這里不便討論。這里僅就基于平面光波導(dǎo)技術(shù)的一個(gè)Y分支結(jié)構(gòu)的分路器，即1 x 2分路器的工作原理作一簡(jiǎn)介。其實(shí)也就是從物理本質(zhì)上粗略地解釋為什么1 x 2分路器無論是上行，還是下行信號(hào)，其插入損耗都是3 dB。 　　1 x 2分路器的功能結(jié)構(gòu)可以用圖1(a)的框圖來表示：一個(gè)單模輸入波導(dǎo)，兩個(gè)單模輸出波導(dǎo)。中間用來分束的結(jié)構(gòu)有很多種，這里只給出了3種結(jié)構(gòu)：圖1(b)的定向耦合器型(Directional Coupler, DC)，圖1(c)的無間距定向耦合器型(Zero-Gap Directional Coupler, ZGDC)，以及圖1(d)的模斑轉(zhuǎn)換器型(Spot Size Converter, SSC)。定向耦合器型和零間距定向耦合器型輸入端都只用其中一個(gè)端口，并且無間距定向耦合器型其實(shí)是多模干涉型(Multi-Mode Interference, MMI)�，F(xiàn)行市場(chǎng)上熱賣的PLC分路器都是SSC型的，之所以給出另外兩種，是為了進(jìn)行對(duì)比分析。

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