A fiberoptisk PLC splitter (Planar Lightwave Circuit Splitter) er en passiv optisk enhed baseret på planar optisk bølgelederteknologi. Dens kerneprincip er: ved at ætse præcise optiske bølgelederbaner på et kvartssubstrat opdeles det optiske inputsignal jævnt i flere udgangsporte i henhold til et forudbestemt forhold (f.eks. 1:4, 1:8, 1:32 osv.) ved hjælp af lysets koblings- og fordelingseffekter.
Denne proces er hovedsageligt afhængig af det Y-formede grenstrukturnetværk inde i chippen. Det optiske signal forplanter sig i bølgelederen og passerer gennem en række spaltningsenheder for at opnå ensartet energifordeling. Sammenlignet med traditionelle sammensmeltede bikoniske tilspidsede splittere, fiberoptisk PLC splitters har betydelige fordele såsom høj spaltningsnøjagtighed, bred bølgelængdetilpasning, stærk stabilitet og kompakt størrelse.
I. Kerneteknologi: Hvordan fungerer en plan optisk bølgeleder?
Fremstillingsprocessen af fiberoptisk PLC splitters svarer til halvlederchips. Dens kerneteknologier omfatter:
- Materialer og aflejring: Et bølgelederlag med et højere brydningsindeks dannes på et silicium- eller kvartssubstrat ved hjælp af metoder såsom kemisk dampaflejring.
- Fotolitografi og ætsning: Det designede bølgeledermønster (hovedsageligt Y-formede grenarrays) overføres til bølgelederlaget ved hjælp af fotolitografi, og fysiske kanaler dannes gennem ætsning.
- Kobling og emballage: Den fremstillede PLC-chip er præcist justeret og permanent koblet til input/output fiberoptiske arrays for at sikre effektiv transmission af optiske signaler.
Nøglen til hele processen er at opnå lav-tab, højkonsistent optisk opdeling, hvilket sikrer en meget ensartet optisk strømfordeling ved hver udgangsport.
II. Vigtigste fordele og anvendelsesscenarier
PLC optiske splittere er blevet det almindelige valg for moderne optiske netværk på grund af deres mange ydelsesfordele:
- Ensartet opdeling: Input optisk effekt er jævnt fordelt, hvilket resulterer i høj opdelingsforhold nøjagtighed.
- Bølgelængde ufølsomhed: Stabil ydeevne over et bredt bølgelængdeområde på 1260nm~1650nm, velegnet til forskellige kommunikationsstandarder.
- Kompakt og stabil: Det chip-baserede design resulterer i en lille størrelse, ufølsomhed over for miljømæssige temperaturændringer og vibrationer og høj pålidelighed.
- Højt antal kanaler: Implementerer nemt 1×N højkanalsopdeling (f.eks. 1×64, 1×128).
Hovedanvendelsesområder:
- Fiber til hjemmet (FTTH) netværk: I Passive Optical Networks (PON) fungerer den som kerneopdelingsenheden i det optiske distributionsnetværk (ODN) og distribuerer centralkontorsignaler til adskillige slutbrugere.
- Datacenterforbindelser: Anvendes til signaldistribution i optiske backplanes og optiske sammenkoblingslinks.
- CATV-systemer: Muliggør flerpunktsdistribution af optiske videosignaler.
- Test og sansning: Anvendes som optisk vejfordelingsenhed i fiberoptisk testudstyr og distribuerede sensornetværk.
III. Fremtidige udviklingstendenser
Med implementeringen af 5G, gigabit optiske netværksopgraderinger og stigningen i datacentertrafik, fiberoptisk PLC splitter markedet fortsætter med at vokse. Den fremtidige teknologiske udvikling vil fokusere på:
- Højere integration: Udvikling af chips med flere grene (f.eks. 1×256) og integrering af dem med funktioner som bølgelængdedelingsmultipleksing (WDM) i et enkelt modul.
- Miniaturisering og lave omkostninger: Forbedring af processer for yderligere at reducere enhedsstørrelse og lavere produktionsomkostninger.
- Intelligent styring: Udforsker integration med overvågningsfunktioner såsom optiske tidsdomænereflektometre (OTDR) for at opnå overvågningsbare intelligente ODN-netværk.
Fiberoptiske PLC-splittere, med deres stabile og effektive spaltningsevner baseret på planar optisk bølgelederteknologi, er blevet hjørnestenen i at bygge optiske højhastighedsbredbåndsnetværk. Deres kontinuerlige teknologiske udvikling vil kraftigt understøtte den fremtidige udvikling af helt optiske netværk mod højere kapacitet og større intelligens.