與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要將光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來實(shí)現(xiàn)。光分路器又稱分光器，是光纖鏈路中最重要的無源器件之一，是具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件，常用M×N來表示一個(gè)分路器有M個(gè)輸入端和N個(gè)輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。

1．光分路器的分光原理

光分路器按原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型兩種，熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進(jìn)行側(cè)面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上形成光波導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過改變光纖間的消逝場(chǎng)相互耦合（耦合度，耦合長(zhǎng)度）以及改變光纖纖半徑來實(shí)現(xiàn)不同大小分支量，反之也可以將多路光信號(hào)合為一路信號(hào)叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制作方法簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體，而且可以耐孚機(jī)械振動(dòng)和溫度變化等優(yōu)點(diǎn)，目前成為市場(chǎng)的主流制造技術(shù)。

熔融拉錐法就是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定的方法靠擾，在高溫加熱下熔融，同時(shí)向兩側(cè)拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長(zhǎng)度，可得到不同的分光比例。最后把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內(nèi)，這就是光分路器。這種生產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不一致，在環(huán)境溫度變化時(shí)熱脹冷縮的程度就不一致，此種情況容易導(dǎo)致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得最主要原因。對(duì)于更多路數(shù)的分路器生產(chǎn)可以用多個(gè)二分路器組成。

2．光分路器的常用技術(shù)指標(biāo)

（1）插入損耗。

光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對(duì)于輸入光損失的dB數(shù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Ai=-10lgPouti/Pin，其中Ai是指第i個(gè)輸出口的插入損耗；Pouti是第i個(gè)輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。

（2）附加損耗。

附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對(duì)于輸入光功率損失的DB數(shù)。值得一提的是，對(duì)于光纖耦合器，附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標(biāo)，反映的是器件制作過程的固有損耗，這個(gè)損耗越小越好，是制作質(zhì)量?jī)?yōu)劣的考核指標(biāo)。而插入損耗則僅表示各個(gè)輸出端口的輸出功率狀況，不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間，插入損耗的差異并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣。

（3）分光比。

分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值，在系統(tǒng)應(yīng)用中，分光比的確是根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)光節(jié)點(diǎn)所需的光功率的多少，確定合適的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比與傳輸光的波長(zhǎng)有關(guān)，例如一個(gè)光分路在傳輸1.31微米的光時(shí)兩個(gè)輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時(shí)，則變?yōu)?0：30（之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)楣夥致菲鞫加幸欢ǖ膸?，即分光比基本不變時(shí)所傳輸光信號(hào)的頻帶寬度）。所以在訂做光分路器時(shí)一定要注明波長(zhǎng)。

（4）隔離度。

隔離度是指光分路器的某一光路對(duì)其他光路中的光信號(hào)的隔離能力。在以上各指標(biāo)中，隔離度對(duì)于光分路器的意義更為重大，在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中往往需要隔離度達(dá)到40dB以上的器件，否則將影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。

另外光分路器的穩(wěn)定性也是一個(gè)重要的指標(biāo)，所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度變化，其它器件的工作狀態(tài)變化時(shí)，光分路器的分光比和其它性能指標(biāo)都應(yīng)基本保持不變，實(shí)際上光分路器的穩(wěn)定性完全取決于生產(chǎn)廠家的工藝水平，不同廠家的產(chǎn)品，質(zhì)量懸殊相當(dāng)大。在實(shí)際應(yīng)用中，本人也確實(shí)碰到很多質(zhì)量低劣的光分路器，不僅性能指標(biāo)劣化快，而且損壞率相當(dāng)高，作于光纖干線的重要器件，在選購時(shí)一定加以注意，不能光看價(jià)格，工藝水平低的光分路價(jià)格肯定低。

此外，均勻性、回波損耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指標(biāo)中占據(jù)非常重要的位置.

平面波導(dǎo)型和熔融拉錐型光分路器目前，光分路器主要有平面光波導(dǎo)技術(shù)和熔融拉錐技術(shù)兩種。

1.平面波導(dǎo)型光分路器

PLC由一個(gè)光分路器芯片和兩端的光纖陣列耦合組成,采用半導(dǎo)體技術(shù)，工藝穩(wěn)定性、一致性好，損耗與光波長(zhǎng)不相關(guān)，通道均勻性好，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)成熟。

2.熔融拉錐光纖分路器

熔融拉錐技術(shù)是將兩根或多根光纖捆在一起，然后在拉錐機(jī)上熔融拉伸，其中一端保留一根光纖（其余剪掉）作為輸入端，另一端則作多路輸出端。

3.兩種器件性能的比較a)工作波長(zhǎng)

平面波導(dǎo)型光分路器工作波長(zhǎng)達(dá)到1260~1650nm，覆蓋了現(xiàn)階段各種PON所需要的波長(zhǎng)。拉錐型光分路器可根據(jù)需要調(diào)整波長(zhǎng)到1310nm，1490nm，1550nm等,工藝較復(fù)雜，而且工藝控制不好，隨著工作時(shí)間和溫度的變化，插損會(huì)發(fā)生變化。b)分光均勻性平面波導(dǎo)器件的分光比由于半導(dǎo)體工藝的一致性高，器件通道的均勻性非常好。拉錐型分路器的分光比均勻性差，但拉錐型分路器分光比可變是此器件的最大優(yōu)勢(shì)。c)溫度相關(guān)性TDL。

平面波導(dǎo)器件工作溫度變化量較小；拉錐型分路器插入損耗隨溫度變化較大。d)成本按目前的生產(chǎn)成本，1×8是臨界點(diǎn)，1×16以上PLC性價(jià)比明顯占優(yōu)，1×4以下拉錐型分路器性價(jià)比占優(yōu)。e)可靠性PLC與拉錐型分路器比較，PLC理論上只有兩個(gè)交接面存在故障點(diǎn)，而1×N拉錐型分路器有2N-3個(gè)故障點(diǎn)。