一文教您認識光分路器

在光網絡拓撲結構中，光分路器的出現幫助用戶最大限度地提高了網絡性能。光分路器是一種可以將光信號分解為多路光信號輸出的無源光器件，包含一個或兩個輸入端和多個輸出端。當光網絡系統需要將光信號進行耦合、分配時，可以採用光分路器來實現。接下來，本文將對光分路器進行全面介紹。

光分路器概述

光分路器又叫分光器，是一種集成波導光功率分配器件，作用是實現光信號的分路。例如，一個1x4光分路器可以將一路輸入光信號等比分成四路輸出光信號，並在四個不同的通道內進行傳輸。如今，光分路器廣泛應用在無源光網絡（如EPON、GPON、BPON、FTTX、FTTH等）中，發揮了重要作用。

光分路器工作原理

當光信號在單模光纖中傳輸時，光能量並不能完全集中在纖芯中傳播，有少量光能量是通過靠近光纖包層進行傳播的。總的來說，當兩根光纖纖芯距離足夠靠近，一根光纖中傳輸的光信號就可以進入另一根光纖，也就是光信號可以在這兩根光纖中得到重新分配，這也正是光分路器的由來。

例如，一個1x4光分路器可以將一根光纖中的光信號等比分配給四根光纖，其實簡單來說就是將1000Mbps帶寬平均分配給四個家庭，每個家庭可以使用250Mbps帶寬的網絡。

光分路器類型及選擇

目前，市面上常用的兩種光分路器分別是平面波導型（PLC）光分路器和熔融拉錐型（FBT）光分路器。相比FBT光分路器，PLC光分路器因具有溫度範圍廣、故障率低、穩定性好和靈活性高等優勢，廣泛應用在高密度應用中，但因製造工藝相對複雜，其成本普遍高於FBT光分路器。在實際應用中，1×4以下的端口配置建議使用FBT光分路器，1×8以上的端口配置最好選擇PLC分光路器。除此之外，對於單波長或雙波長傳輸，FBT光分路器更加經濟高效，而對於PON傳輸，考慮到未來網絡擴展和監控需求，PLC光分路器是理想選擇。推薦閱讀：《PLC光分路器 VS FBT光分路器：有何不同？》。

根據不同維度劃分，光分路器還可以分為多種類型，如根據封裝形式可分為盒式和微型光分路器，其中盒式光分路器通常與外徑為2mm或3mm的光纖跳線搭配使用，微型光分路器通常與外徑為0.9mm的光纖跳線搭配使用，了解更多詳見：《揭秘光分路器類型及選擇》。

光分路器在PON網絡中的應用

光分路器是無源光網絡（PON）系統中的核心光學器件，廣泛應用在光纖到戶（FTTH）中，它在FTTH網絡中有兩種不同的分布方式：集中式分布和級聯式分布。

集中式分布

集中式分布是指光線路終端（OLT）和光網絡單元（ONU）之間的光分路器是並行的，基本表現形式為“OLT→光分路器→ONU”，其中光分路器的分光比通常是1:32。在集中式分布中，光分路器集中分布在光纖配線箱內，並通過單根光纖直接與中心局端的OLT連接，另一端則通過多根光纖與用戶端的多個ONT連接。它的使用一般分為四種情況：

1、放置在局端機房；

2、放置在小區機房；

3、放置在小區光交接箱內；

4、直接放置在樓道；

集中式分布具有靈活性高、成本低和維護方便等優點，一般適合用在用戶較集中的市中心或城鎮。

級聯式分布

級聯式分布是指光線路終端（OLT）和光網絡單元（ONU）之間的光分路器是級聯的，基本表現形式為“OLT→光分路器1→光分路器2→ONU”，其中光分路器1的分光比通常是1:4，光分路器2的分光比通常是1:8。在級聯式分布中，光分路器1通常安裝在中心局端附近，光分路器2通常安裝在用戶端附近，如樓道內。它的使用一般分為三種情況：

1、一級光分路器放置在局端機房，二級光分路器放置在小區光交接箱內；

2、一級光分路器放置在小區機房，二級光分路器放置在小區光交接箱內；

3、一級光分路器放置在小區光交接箱內，二級光分路器放置在樓道；

級聯式分布具有用戶接入成本低、分光比可靈活調整等優點，一般適合用在用戶較分散的村落。

如何測試光分路器的質量？

光分路器性能好壞主要由五個參數決定：插入損耗、回波損耗、均勻性、方向性和波長平坦性，下面講解該如何測量每個參數：

1、插入損耗：使用光源和光功率計測量插入損耗。首先，在光分路器的輸入端口設置光源，然後使用光功率計測量每個端口的損耗值。關於具體測量步驟，可閱讀這篇文章進行了解：《光分路器光衰多少，如何計算和測量？》。

2、回波損耗：使用回波損耗測試儀測量回波損耗，將光分路器的所有輸入端口連接到回波損耗測試儀。

3、均勻性：光分路器均勻性可以參考插入損耗的測量結果來確定，其最大插入損耗和最小插入損耗值之差為均勻性值。

4、方向性：光分路器方向性的測量方法與插入損耗測量方式類似，不同的是將光源和光功率計分別連接到每個輸入端口和每個輸出端口。

5、波長平坦性：使用光譜分析儀測量波長平坦性。將光分路器連接到具有高功率光源的光譜分析儀上，其中光源可提供光分路器所需的中心波長。

結論

隨着PON技術的不斷發展，未來無源光網絡系統的應用將會越來越普遍，光分路器作為PON網絡架構不可或缺的組件之一，或將面臨持續增長的使用需求。