12/14/2004,作者:Alex Mao Lightel Technologies Inc (USA), UMEC光纖事業(yè)處
正如我們大家知道的, 光纖通信的大市場正在由通信干線, 局域網(wǎng), 城域網(wǎng),專用網(wǎng)等向FTTP, FTTH的方向發(fā)展.這是必然的趨勢,也是我們共同的期盼. 由于1x4,1x8,1x16,1x32 等光纖分光器(Splitter)是著些系統(tǒng)所必用的重要器件,所以可以肯定隨著市場需求的迅速增長. 制造商之間的競爭也越來越激烈, 同時也會促進制造技術的進步.
其實,用融接式1x2耦合器串接而成的1x4, 1x8, 1x16等分光器早已在系統(tǒng)中得到廣泛應用. 而且除了體積稍大以外, 光學性能滿足使用要求, 可靠性也獲得認可. 價格也可以接受, 例如就串接式雙通道寬帶分光器而言,1x4降到了25-30 美元, 1x8 降到了50美元,1x16降到了115美元左右,也就是說每輸出端只有5-7美元以下. 無論如何PLC器件是難于達到這樣低的價格的. 所以在一些體積不是很敏感的應用場合, 這種器件還是有”生存權”的.
但是串接式分光器畢竟還是有不足之處, 體積大重量重是不可避免的, 人們還擔心多次串接不可避免的使可靠性下降. 因此很自然地就想到了集成光器件. 許多歐美和日本的大公司都把希望和興趣放在SiO2平面光波導也就是PLC器件上. 在最近不到十年的時間里, 幾十億美元的投入和在一大批工程技術人員的努力下, 無論是在光學性能和可靠性方面還是在制造成本方面都取得了可喜的長足的進步, 也開始了實際的應用. 因此,許多公開發(fā)表的論文甚至斷言: FTTH中的分光器的最好的解決辦法就是PLC.
不過在從事FBT(fused bi-conical tap)耦合器的技術人員看來, 這是在一次融接式1xn分光器尚未成功而PLC尚無對手的情況下由PLC制造商和網(wǎng)絡開發(fā)商公同下的結論, 這個結論未免下得太早了. 既然PLC也不過是平面型耦合波導而已, 那么如果采用巧妙布局的圓型耦合波導經(jīng)過融合拉錐也一定可以達到均勻分光的目的. 雖然從表面上看, 平面光波導工藝比多根光纖捆在一起再融接拉錐的工藝其重復性和良品率效率要好得多, 但是后一種工藝至少有以下幾方面的優(yōu)勢:
1: 融接式耦合器已有二十多年的歷史和經(jīng)驗, 許多設備和工藝只需沿用而已, 開發(fā)經(jīng)費只有PLC的幾十分之一甚至幾百分之一.
2: 原材料只有很容易獲得的石英基板, 光纖, 熱縮管, 不銹鋼管和少些膠而已, 總共也不超過一美元. 而機器和儀器的投資折舊費用更少. 至于勞動力成本,以目前一次融接式1x4分光器的勞動時間來計算略多于PLC, 但是前者還有很大的改進空間. 就算這一”略多”, 只有在歐美和日本才有明顯的成本差別, 但在中國也許可以忽略了. 例如,目前一次融接式1x4雙通道寬帶耦合器的實際成本只有10美元以下, 將來有希望降到5美元, 所以這就足以在成本上擊敗PLC.
3.融熔拉錐型耦合器經(jīng)過了二十多年實際應用的考驗被證明是可靠的. 它的結構簡單. 耦合光路中只有光纖本身, 也無需鍍膜等其它材料或工藝的配合. 不象PLC, 光路中難免需要折射率匹配膠, 鍍膜等輔助性措施. 這就限制了最大輸入光功率, 也影響長期使用的可靠性.
4.融熔拉錐型耦合器沒有光路的縱向對準和固定的問題, 也沒有光斑匹配的問題. 所以機構簡單,損耗小,穩(wěn)定性好.
關于光學性能的比較(1x4 Dual window wide band)請見下表:
上表是根據(jù)公開發(fā)表的產(chǎn)品說明書上的典型數(shù)據(jù)作出的比較.從表中可以看出,除Uniformity這一項指標以外, 融熔拉錐型耦合器的其它光學性能都不比PLC差. 即使如此融熔拉錐型耦合器的Max. Insertion loss 還比PLC的小.處再加上PLC的價格居高不下,也看不到短期內大幅降低成本的可能,僅靠制造商虧本減價總不可能長久. 那么從客觀上講PLC要獨霸天下就難了. 難怪最近許多網(wǎng)絡制造商開始對1x4融熔拉錐型耦合器產(chǎn)生濃厚興趣并寄于厚望.
但是,一次融熔拉錐型(Single fusion)1xN分光器能否反敗為勝并最后獨霸市場還取決于1x8,和1x16分光器的成功與否.