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光分路器在光纤CATV网络中的应用
一、概述
在光纤CATV网络中，光分路是进行光信号分路传输*不可少的光器件。近年来随着光纤CATV网络的蓬勃发展，光分路器的应用受到越来越多的*人士的关注。本文主要介绍单一波长的单模光分路器的光学指标及光分路器在网络中的应用。
二、光分路器的制作工艺
FBT熔融拉锥是制作光分路器*成熟，*便捷的方法。目前国内CATV网络中应用的*大多数为FBT熔融拉锥型分路器。这种光分路器的光学指标较高，性能稳定*，经过多年的应用已得到普遍*。
FBT型光分路器的制作过程一般分为四个步骤:
1．熔融拉锥--在FBT熔融拉锥系统上制作1×2分路器基本单元；
2．单元封装--用*封装材料封装保护分路器耦合区；
3．熔接--根据设计要求，用1×2分路器单元组合熔接成1×N型光分路器；
4．成品封装--将1×N型光分路器模块化封装。
三、光分路器的光学指标
根据中华人共和国通信行业标准《光纤耦合器技术条件》YD/T893-1997规定分路器的光学指标包括以下内容：
1.附加损耗
附加损耗是指输出光功率之和与输入光功率的比值：
A=-10log
其中A---附加损耗,dB；
---输出光功率之和,mW;
Po---输入光功率,mW;
1×N型光分路器的附加损耗来源于两个方面，一方面分路器耦合区光散射产生的损耗；另一方面是熔接点产生的熔接损耗。所以分光路数越多，产生的损耗越大。但对于相同分光路数的光分路器来说附加损耗越小，则分路器的性能指标越好。
行业标准只规定每个基本单元的附加损耗应≤0.30dB；对于其他多端口耦合器不作具体规定。
2.均匀性 均匀性是指均匀分光的分路器各输出端的*损耗变化量。在实际应用中光纤CATV网络中的光分路*多为不均匀分光，所以一般用分光比代替均匀性指标，对分路器各输出端口功率分配情况分别描述。
分光比是指分路器某个输出端口的光功率与输出光功率之和的比值：
Ki= ×100%
其中Ki---某一端口分光比；
Pi--输出功率，mW；
－－输出光功率之和，mW；
行业标准对均匀指标未作具体规定。
3.*损耗
光分路器的*损耗是指某一端口输出光功率与输入端光功率之比：
L=-10log
其中：L--某一输出端口的*损耗，dB；
Pi－－某一输出端口的输出功率，mW；
Ｐo－－输入端输入功率，mW；
*损耗由两个部分组成：一部分是附加损耗，另一部分是分光比因素；器件的分光比不同，*损耗也不相同；因此，在标准中没作具体规定。
四、光分路器在光纤CATV中的应用
N附加损耗值(dB)
2≦0.2
3≦0.3
4≦0.4
5≦0.45
6≦0.5
7≦0.55
8≦0.6
9≦0.7
10≦0.8
11≦0.9
12≦1.0
16≦1.2
表1
在光纤CATV网络设计中，设计人员希望光分路器的分光比、附加损耗、*损耗尽可能地接近理论值。*生产分路器的厂家尽可能地将偏差降到*小，但从工艺的角度考虑偏差总是存的，为了使分路器指标偏差对光信号的传输不造成影响，网络设计人员应在计算链路损耗时充分考虑分路器自身的损耗及由于指标偏差所带来得额外损耗。
目前国内FBT熔融拉锥型1×N光分路器的光学指标如下：
附加损耗：
作为一个光分路模块1×N光分路器的附加损耗A直接体现在每一分路上，即对于每一个分路来说光经过模块产生的损耗是均等的都为A；所以在链路设计中1×N光分路器的附加损耗可直接加入每一路链路损耗中。在设计链路损耗时若所取的附加损耗值大于实际值，则终端接收到的功率将高于设计值；若所取的附加损耗值小于实际值，则终端接收到的功率将低于设计值。
表1中所列举附加损耗值是在1×2基本单元的附加损耗为0.2dB的基础上得到的；各生产厂家指标会有所不同。目前，国内生产厂家*有能力将1×2基本单元的附加损耗控制在0.1dB以下，甚至更低，所以1×N光分路器的附加损耗应远远高于表1中的指标。
2.分光比误差：
由于发射端到各光节点的距离各不相同，为*接收端接收功率一致，分路器的分光比应和传输距离相对应，即传输距离越远对应该路分光比值越大。若实际使用的分路器与设计分
光比有误差，则会导致接收端接收功率不一致。目前，国内生产厂家*有能力将1×N光分路器的分光比误差控制在&plu*n;０.5%以内。
分光比1％＞1％～５％>5%～10% >10%～20％>20%
允许误差&plu*n;0．2％&plu*n;0．5％&plu*n;1％&plu*n;1．5％&plu*n;2％
分路器附加损耗和分光比是两个相对*的指标便于检测和控制，生产厂家主要检测和控制这两个指标。但在网络设计中用的*多的还是*损耗。*损耗同时反映了分路器附加损耗和分光比两个光学指标指标，可以更方便地用于链路损耗计算。*损耗的另一个推导公式：
Li=-10log（Ki+K＇i）+A
其中Li－－某一输出端口的*损耗，dB；
Ki--某一输出端口的分光比；
K＇i--分光比误差；
A--分路器附加损耗，dB；链路损耗计算公式：
Lo=-10log（Ki+K＇i）+A+al+A＇=Ｌi+al+A＇
其中Lo--链路损耗，dB；
Li－－某一输出端口的*损耗，dB；
a－－光纤衰减常数，dB/km；
l－－光纤长度，km；
A＇－－系统余量，dB；
由以上公式可以计算出由于分路器分光比的变化而引起的链路损耗变化，根据目前国内的工艺水平来看，光分路器的光学指标*能够满足工程需要。*情况可以提供指标要求生产厂家专门制作。
1*2 WIDEBAND TREE COUPLER
Features：
Low insertion loss
Wide broadband
Good uniformity
Good stability
High dependability
Application:
OAN
MAN
Tran*ission network
Fiber optic CATV
Optic testing equipment
Package T*e:3.0(Φ)×60(L) Material: Metal pipe |
Φ0.9mm |
60mm |
3.0mm |
Φ2.0mm |
Package T*e: 90(L)×20(W)×10(H) Material: Plastic Box |
3.0mm |
3.0mm |
10mm |
20mm |
20mm |
20mm |
90mm |
Specification
Item | Premium | A Grade | Unit | |
Splitting Ratio | 50:50 |
| ||
Port Configuration | 1×2 |
| ||
Wavelength | 1310&plu*n;40&1550&plu*n;40 | nm | ||
Insertion Loss | Max. | ≤3.6 | ≤3.8 | dB |
Excess Loss | T*ical | ≤0.1 | ≤0.12 | dB |
PDL | Max. | ≤0.15 | ≤0.2 | dB |
Uniformity | T*ical | ≤0.7 | ≤1.0 | dB |
Return Loss | Min. | ≥55 | dB | |
Operating temperature | -40～85 | ℃ | ||
Storage temperature | -40～85 | ℃ | ||
Package Dimensions - Light Duty (B) | Φ3.0 x 54.0 | mm | ||
Package Dimensions - Medium Duty (L) | Φ 3.0 x 60.0 | mm | ||
Package Dimensions - Heavy Duty (R) | 90.0x 20.0 x 10.0 | mm | ||
Splitting Ratio & Insertion Loss Table | ||||||||||||
Splitting Ratio | Maximum Insertion Loss ( dB ) | |||||||||||
Premium | A Grade | |||||||||||
Port1 | Port2 | Port1 | Port1 | |||||||||
IL | PDL | IL | PDL | IL | PDL | IL | PDL | |||||
50:50 | 2.7-3.6 | ≤0.15 | 2.7-3.6 | ≤0.15 | 2.4-3.8 | ≤0.17 | 2.4-3.8 | ≤0.17 | ||||
60:40 | ≤2.70 | ≤0.15 | 3.5-4.7 | ≤0.15 | ≤2.8 | ≤0.17 | 3.2-5.0 | ≤0.20 | ||||
70:30 | ≤2.00 | ≤0.15 | 4.7-6.00 | ≤0.15 | ≤2.2 | ≤0.16 | 4.5-6.5 | ≤0.20 | ||||
80:20 | ≤1.25 | ≤0.15 | 6.5-7.85 | ≤0.15 | ≤1.4 | ≤0.16 | 6.40-8.0 | ≤0.20 | ||||
90:10 | ≤0.65 | ≤0.10 | 9.60-11.3 | ≤0.15 | ≤0.8 | ≤0.10 | 9.2-12.7 | ≤0.20 | ||||
95:5 | ≤0.45 | ≤0.10 | 11.8-15.0 | ≤0.20 | ≤0.45 | ≤0.10 | 11.3-16.0 | ≤0.25 | ||||
98:2 | ≤0.3 | ≤0.10 | 15.2-18.5 | ≤0.20 | ≤0.4 | ≤0.10 | 14.7-19.0 | ≤0.25 | ||||
99:1 | ≤0.25 | ≤0.10 | 18.2-21.7 | ≤0.20 | ≤0.3 | ≤0.10 | 16.5-24.0 | ≤0.25 | ||||
主要特点：
1、低*损耗
2、*高波长隔离
3、低偏振敏感
4、*环境变化
性能指标：
1、工作波长：1310nm&1550nm
2、带宽：土15nm
3、*损耗：<=0.15dB(010dBt*.)
4、隔离度：>=20dB
5、偏振敏感损耗：<=0.1dB
6、温度稳定性：<=0.1d
Bover
-40°C~+85°C
7、方向性：>=60dB
8、工作温度：-40°C~+85°C
9、尾纤长度：1meter,others on request
