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　光分路器是FTTH光器材中的中心，它蕴藏着较大的添加潜力，将成为FTTX市场添加的首要驱动，无疑将对光通讯制造业带来了生机和应战，一起也给光通讯企业带来再一次高速开展的空间。本文综述了PLC分路器市场、工业状况及技术开展现状。对PLC芯片、光纤阵列及耦合封装工艺技术的开展进行了浅析。
 
　　1.引言
 
　　当时，我国FTTx(光纤接入网)建造逐步展开，三大运营商及广电体系都断定了“加速光进铜退、推动接入网战略转型”的思路，完结FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到大楼)、FTTH(光纤到家庭)、FTTD(光纤到桌面)、三网交融(语音网、数据网、有线电视网)等多媒体传输以及PDS(归纳布线体系)计划。要建满意光纤网络，除了需求各式各样结构配线光缆、引进光缆完结光纤网络的接续和再分配外，在E-PON、G-PON技术中，还很多需求光分路器来终究完结光纤到户的意图。
 
　　FTTx体系由局端机房设备(OLT)、用户终端设备(ONU)、光配线网(ODN)三部分组成。ODN作为FTTx体系的重要组成部分，是OLT和ONU之间的光传输物理通道，一般由光纤光缆、光衔接器、光分路器以及装置衔接这些器材的配套设备组成。从局端机房的ODF架到光缆分配点的馈线段，作为主干光缆，完结长距离掩盖;从光缆分配点到用户接入点的配线段，对馈线光缆的沿途用户区域进行光纤的就近分配;用户接入点到终端的入户段由蝶形引进光缆来完结，而一切分支及接点衔接均由光分路器完结并完结光纤入户。
 
　　光分路器是FTTH光器材中的中心，它蕴藏着较大的添加潜力，将成为FTTX市场添加的首要驱动，无疑将对光通讯制造业带来了生机和应战，一起也给光通讯企业带来再一次高速开展的空间。依据接入网建造热潮的到来，从市场现阶段和未来需求开展态势看，PLC光分路器将成为PON市场的主力已无可非议，他具有数字化、网络化、宽带化、小型化及保护便利等特点，是未来市场需求的要点。
 
　　2.PLC（光分路器）市场及工业状况
 
　　2.1PLC（光分路器）市场状况
 
　　PLC(光分路器)首要用在接入网无源光网络(PON)中，使中心局与多个用户相连，完结光纤到户。2008年**的需求量约2400万通道，总销售额1.1亿美元，均匀4.6美元∕通道。**市场在不同区域有所差异，日本、韩国在接连数年高速开展后，需求数量已趋于平稳，但是仍占有一半市场份额，北美区域占有市场份额的30%。我国、印度、巴西等开展我国家的FTTH刚开端建造，将成为市场的首要生长点。
 
　　2009年，我国光器材市场需求旺盛，尤其是从*二季度开端，销售收入接连三个季度坚持添加。产品方面，10G光模块与PLC产品体现显眼，添加强劲。2010年**、二季度，国内无源器材厂商订单状况良好，市场需求量约达6亿元人民币，同比添加16%。在运营商加速FTTX布置的推动下，国内PLC器材市场延续了2009年的强劲添加态势，PLC分路器、AWG等产品需求旺盛。现在，光纤衔接器，耦合器，隔离器、衰减器等无源器材的市场需求坚持平稳添加，但因为市场竞赛进一步加重，价格不断下滑。
 
　　在运营商方面，三大运营商已明确要求FTTX网络中悉数选用PLC型光分路器。从2009年开端到2010年我国电信、我国联通现已接连两年对PLC分路器进行了集采投标，2010年我国移动也已开端对GPON使用的包含PLC分路器在内的一切器材进行集采。
 
　　假如说2009年光器材市场添加是3G要素，那么2010年添加要素将是FTTX要素。尽管我国大规划布置FTTX网络仍有很多阻碍要素，但**决议推动三网交融将给FTTX带来强壮动力，光器材市场也将从中获益。2010年上半年，在运营商活跃进行FTTH建造以及3G网络建造的推动下及2010年1月13日，*****主持召开**常务会议，决议加速推动电信网、播送电视网和互联网三网交融，这表明**将开端推动FTTX网络布置，光器材市场将获益。据ICCSZ猜测，2010年国内光器材市场将坚持平稳添加，国内无源器材市场销售额坚持快速添加，二季度国内无源器材销售额约为7亿元，同比添加17.8%。二季度，国家发布《关于推动光纤宽带网络建造的意见》，加速推动光纤宽带网络建造;现在，三网交融试点计划也现已过。这些要素有用的促进了光器材市场需求的进一步添加，也为无源器材厂商带来了很多的订单。现在，国内FTTx网络布置进程加速，PLC产品作为FTTX的中心器材，也将取得很多应用，我国光器材市场需求量将达36亿元人民币，同比添加7.5%。估计2010年下半年，我国光器材市场仍将持续坚持添加。
 
　　PLC分路器市场技术浅析
 
　　2.2PLC（光分路器）工业状况
 
　　现在我国现已是PLC器材的制造大国，**的产品大都在我国和韩国出产。国内可出产光分路器企业有百家左右(包含外资企业)，具备出产及研制才能的有20家左右(从我国电信2010年PLC集采信息中，全国共有近百家企业参加集采投标)，其中烽烟通讯、武汉光迅科技、博创科技、富创光电、奥康光通器材、无锡爱沃富、富春江光电、深圳日海通讯、成都飞阳科技、上海上诚、大唐通讯(昆山)、南京普天、浙江普森等企业成规划出产，除了芯片外购外，其他均由自己出产。除此之外大部分企业不管是在产品种类仍是在出产规划上尚未构成大的气候，并且部分企业基本上是分路器主体买进，然后加跳线头子和外壳组装模式。
 
　　PLC分路器市场技术浅析
 
　　现在各国都在大力推广FTTH、FTTx的工程，国内跟着FTTx(光纤接入网)建造的深入开展，市场对于PLC分路器的需求显着大，PLC光分路器可能是下一步无源器材市场需求的要点。除了光器材专业厂加大开发和添加产才能度外，一些**度较大的光纤光缆厂家也在这方面加大了投入力度，活跃开发无源器材产品，一起还在增添出产设备，并将此作为技术和产品储藏，以其有准备、有计划的占有市场，可见PLC光分路器在未来几年的市场上的重要性及各大光器材企业、光纤光缆企业对此项意图注重程度。但是国内尚未掌握芯片技术，只能外购芯片进行封装或做代工。
 
　　2.3PLC（光分路器）市场价格走势
 
　　未来我国将占据PLC分路器市场主导地位，估计3年后将占据市场的35%。当时PLC-Splitter的中心技术芯片还控制在欧美和日韩企业手中，国内企业因为没有中心技术，只能研制出FiberArray购买芯片做封装或直接给芯片企业做代工。
 
　　任何事物均有着两面性，需求量的增大总是伴跟着产品价格的下降，因为国内的很多器材封装企业涌入这个市场，再加上三大运营对PLC光分路器进行集采，市场价格将会面对下滑的趋势，跟着需求的不断增大，价格将越来越低，代工企业和靠封装企业的利润也将越来越薄。
 
　　PLC分路器市场技术浅析
 
　　2.4PLC（光分路器）工业开展存在的问题
 
　　我国PLC光分路器工业开展中也存在必定的问题。尽管市场需求很大，但产能的扩展及市场供大于求的潜在风险也在迅速加大。首先是因为制造本钱压力越来越大，特别是只要耦合和封装后续工序的企业，PLC光分路器现在的价格与2008年初时相比，现已降了40%左右，并且现在PLC分路器相对比较老练，跟着大规划出产，价格和毛利率也将持续往下掉，市场整合趋势越发显着。*二国内厂商的同质化竞赛，芯片、V型槽甚至FA悉数依靠进口，本钱压力非常大。假如公司规划较小，所要面对的本钱压力反而会更大，因为资料来源首要选用外购，而本钱与收购量成反比，而外购量小的话，外购价格也会相对较高，这个价格可所以20%到30%的差异。*三就是WDM-PON对PLC分路器的冲击，光纤接入技术除了我们常常说到的EPON和GPON，还有WDM-PON。下一代光纤接入技术的演进很可能是WDM-PON技术，并且欧美国家也更热衷于这项技术。但从技术原理上讲，现有的EPON的复用方式是功率切割型的，而WDM-PON则归于波分复用，也就是说，现有的PLC分路器不适用于WDM-PON技术，假如这个技术演进的进程较短，现在PLC分路器厂商将面对严峻考验，设备和资金投入本钱将难以收回。
 
　　3.PLC（光分路器）技术开展状况
 
　　低本钱、高牢靠性是FTTH工程中对光分路器材的基本要求。光通讯用光分路器从技术工艺上首要能够分为光纤熔融拉锥型和平面集成光波导型两种。
 
　　光纤熔融拉锥技术是制造2´2光分路器较为老练的技术，光分路器现在首要是以全光纤型光分路器为主，其首要特点是：技术老练，与光纤的衔接便利，插入损耗小。但跟着功分路数的添加，如1&TImes;8以上的光功分路器体积大，效率低，本钱高，并且分光均匀性较差。此外依据融熔拉锥技术的光纤光分路器通带等特性方面有很大局限性。
 
　　PLC依据平面技术的集成光学器材。与传统的分立式器材不同他选用的是半导体工艺制造，能够把不同功用的光学元件集成到一块芯片上，是完结光电器材集成化、规划化、小型化的根底工艺技术。与熔融拉锥技术相比，平面波导技术具有性能安稳、本钱低廉、适于规划化出产等显着特点。所以，往后在光纤到户体系中将不再使用光纤融熔拉锥光功分器材，而平面波导为高性能、低本钱接入网用光器材的出产供给了一条有用的途径。
 
　　3.1PLC芯片技术
 
　　PLC芯片一般在六种资料上制造，它们分别是：铌酸锂(LiNbO3)，波导是经过在铌酸锂晶体上分散TI离子构成波导，波导结构为分散型;Ⅲ-Ⅴ族半导体化合物，波导以InP为称底和下包层，以InGaAsP为芯层，以InP或许InP/空气为上包层，波导结构为埋葬脊形或许脊形;SOI(Silicon-on-Insulator，绝缘体上硅)，波导是在SOI基片上制造，称底、下包层、芯层和上包层资料分别为Si、SiO2、Si和空气，波导结构为脊形以及聚合物(Polymer)、二氧化硅(SiO2)、玻璃离子交换等。
 
　　现在光纤到户(FTTH)网络技术已不存在问题，但能否在我国迅速开展和遍及，除了政策面外，较重要的也是较为关键的一点就是下降网络各环节的本钱。PLC光分路器是FTTx网络中的中心器材之一，低本钱是其重要的技术开展方针。从技术、本钱及上述表中给出的光波导资料特性能够看出，二氧化硅、聚合物及玻璃是较为合适制造PLC芯片。下列简单介绍了三种本钱较低，较简单工业化完结的PLC芯片技术：
 
　　（1）聚合物（旋涂—刻蚀）
 
　　聚合物波导以硅片为称底，以不同掺杂浓度的Polymer资料为芯层，波导结构为埋葬矩形。聚合物波导及器材制造工艺简单，**，假如是光敏更好，制造本钱较低(理论值)，很有开展前景。问题存在氟化资料本钱高;老化疑虑、损耗会相对略高;产品的安稳性上还需考虑其影响。现在仅上海NITTA公司有此芯片作的光分路器产品。
 
　　（2）二氧化硅
 
　　二氧化硅波导以硅片为称底，以不同掺杂的SiO2资料为芯层和包层，波导结构为埋葬矩形。硅基二氧化硅光波技术是20世纪90年代开展起来的新技术，国外已比较老练。其制造工艺有火焰水解法(FHD)、化学气相淀积法(PECVD，日本NEC公司开发)、等离子CVD法(美国Lucent公司开发)、多孔硅氧化法和熔胶-凝胶(Sol-gel)等。这种波导和损耗很小，约为0.05dB/cm以下。国外使用这种波导已研制出60路、132路的AWG。现在选用较多的是火焰水解法(FHD)、化学气相堆积法(PECVD)进行多层二氧化硅资料的生长，使用干法刻蚀技术完结波导刻蚀。其优势是具有非常好的物理和化学安稳性技术，器材集成度高，本钱低。一起与光纤之间有着很好的兼容性，传输损耗低，工艺老练(首要依靠于设备的进口)，产品安稳牢靠，理论上还能够制造AWG等其他PLC器材。此工艺技术现在是芯片产品的制造干流技术，国际上比较遍及选用。问题存在设备投入高，并且保护本钱高，原资料要求高(悉数选用进口资料);国内仅有几家科研院所及大学实验设备在线和武汉光迅科技二氧化硅PLC工艺线，还没有可用于工业化规划出产设备。此技术及制造基本上被韩国、日本等国外厂商独占。
 
　　（3）玻璃基（离子交换）
 
　　玻璃波导是经过在玻璃资料上分散Ag离子构成波导，波导结构为分散型。优势是工艺较简单，设备也比较简单，总投入不大，产品较安稳牢靠。玻璃光波导的制造工艺流程分为五步：1)在玻璃基片上溅射一层铝，作为离子交换时的掩模层;2)进行光刻，将需求的波导图形用光刻胶保护起来;3)选用化学腐蚀，将波导上部的铝膜去掉;4)将做好掩模的玻璃基片放入含Ag+-Na+离子的混合溶液中，在恰当的温度下进行离子交换，Ag+离子提高折射率，得到沟道型光波导;5)对沟道型光波导施以电场，将Ag+离子驱向玻璃基片深处，得到埋葬型玻璃光波导。该技术的首要问题：①是否会成为未来干流技术，现在一部分*存在疑虑？②因为没有大规划构成商用化和工业化出产，对产品的实践工艺安稳性还需验证。
 
　　上述技术工艺现在国际上仅法国Teemphotonics公司以及以色列Colorchip公司出产，听说：原E-TeK公司有此技术，但具体详情不知，无法考证。国内浙江大学信电系王明华教授的课题组，早在几年前就开端与通讯企业协作研制依据玻璃离子交换光波导的分路器，取得了必定的效果。他们的优势是关键技术彻底老练，一切的原资料*进口，国内彻底能满意，并且研制出了性能指标到达国外同类产品水平的光分路器，并且知识产权方面悉数是自己的。现在商用及工业化技术还没有彻底过关，还要进行中间试验，且进一步完善各项技术参数。因而，国内从工业化的状况来看，PLC芯片制造技术与国外有着相当大的距离，技术实用化、工业化进程还需一段漫长路要走。
 
　　PLC分路器市场技术浅析
 
　　3.2PLC光纤阵列技术
 
　　PLC分光器的输出端选用阵列光纤带(ribbon)与PLC中每条输出光波导彼此耦合。光纤带中每根光纤使用V-型槽定位，以确保悉数光波导能与光纤带一次主动对准。V-型槽基板可由单晶硅片经过选择性湿法刻蚀工艺形成，也能够用石英玻璃板经精细机械加工制造。
 
　　因为光纤阵列(FiberArray)选用V型槽制造，使用特殊的粘合工艺完结准确的光纤定位和高牢靠性，以满意不同的需求。热膨胀系数匹配的封装规划确保了光纤阵列板无应力、高牢靠性和高温下无光纤移位。所以，高精度的V型槽和高牢靠性的UV胶水是制造光纤阵列中的关键技术。
 
　　光纤阵列产品的基体资料有石英玻璃、耐热玻璃可选，但一般选用石英玻璃板经精细机械加工制造，从牢靠性的视点来说选用石英玻璃的较好，且研磨的时分也不简单裂。端面抛光视点亦可依据客户的要求订制，如：90度、98度、82度等，带纤摆放的颜色和长度也能够依据客户需求进行定制。
 
　　因为光纤阵列归于劳动密集型产品，国外许多制造商均将出产环节向我国转移出产，现在国内能够自行研制出产的企业有博创科技、富创光电、奥康光通器材、东莞东源及浙江同星等，国外首要为日本Hataken和AIDI公司。在技术研制和自主创新方面国内光纤阵列技术开展也有所打破，如：高精度的U型槽，选用自主知识产权的刻蚀制造工艺，这种技术一但打破并进入实用化，将大幅度下降光纤阵列的本钱。还有方形毛细管阵列，在AWG及单通道阵列中具有很好的特性。
 
　　高牢靠性的UV胶水是制造光纤阵列中另一项关键技术。光分路器制造工艺对光纤阵列具有很高的要求，除了要求V型槽具有高精度外，还要求UV胶水应具有耐高温高湿和满足的硬度等特性。现在日本NTT-AT公司开发出产的系列复合产品，在技术上较为先进，国内在此项技术上仍是空白。
 
　　3.3PLC耦合及封装技术
 
　　PLC光分路器技术除了芯片和光纤阵列外，另一项关键技术就是芯片与光纤间的耦合和封装，他涉及到光纤阵列与光波导的六维紧密对准。
 
　　PLC分路器的封装是指将平面波导分路器上的各个导光通路(即波导通路)与光纤阵列中的光纤一一对准，然后用特定的胶(如环氧胶)将其粘合在一起的技术。其中PLC分路器与光纤阵列的对准准确度是该项技术的关键，封装进程包含耦合对准和粘接等操作。PLC分路器芯片与光纤阵列的耦合对准有手艺和主动两种，它们依靠的硬件首要有六维精细微调架、光源、功率计、显微观测体系等，而较常用的是主动对准，它是经过光功率反馈构成闭环控制，因而对接精度和对接的耦合效率高。现在国外较先进的耦合对准设备供货商首要有：日本骏河精机(Suruga)、日本久下精机(Kuge)、美国Newport等;国内也有开发，但六维精度无法到达耦合的要求。
 
　　跟着FTTH对光分路器需求的很多添加，国内PLC器材封装工业开展较快，具有规划和研制力气的要点代表企业有博创科技、富创光电、光迅科技、日海通讯、无锡爱沃富、富春江光电、成都飞阳、大唐通讯(昆山)、中山奥康AgileCom、上海上诚等，还有更多的光器材企业和部分光纤光缆企业现已上和正在上PLC光分路器封装项目。因为光分路器的封装技术工艺相对简单，出资不大(一台手动对准体系20万元人民币左右)，项目简单完结。现在有很多高附加值PLC器材产品，封装技术有特别的工艺技术和专有技术，国内封装厂家还需在这方面加大研制和投入力度。