單纖三向

ftth,主要是採用光纖作為物理媒介實現用戶和運營商連線的一種技術方式。從技術和成本角度考慮,ftth採用何種方案與用戶的地理分布有關,通常ftth可採用兩類網路結構。一是無源光網pon結構,二是點對點p2p結構。epon是一種基於無源光網路(pon)的乙太網傳送技術,它採用在一根光纖上以波分復用(wdm)技術實現點對多點雙向通信,具有格式透明、價格便宜等特點,順應了ngn(下一代網路)ip化的發展趨勢。

前言
伴隨著接入網的發展,ftth(光纖到戶)的概念不斷深化,技術方案越來越豐富,並且逐漸走向實用化。
在ieee802.3ah標準頒布後,已經有多家生產廠商推出了相應產品。p2p是一種點對點光纖連線的乙太網傳送技術。它也採用波分(wdm)技術實現雙向通信,與epon比較而言,它具有技術實現簡單、價格便宜、實現少用戶量接入容易的特點。ftth的兩種實現方式上下行都可以達到100m。ftth以其高速性、穩定性以及多業務承載能力顯示出特定的優勢,成為通信網“最後一公里”最有潛力的解決方案。
ftth滿足了數據、語音、catv等綜合業務對高頻寬的需求,但ftth要得到普及,關鍵是降低接入成本。為進一步降低接入成本,採用單纖三向傳輸技術來實現這種綜合業務的傳輸已經逐漸成為ftth技術發展的一個主流。
單纖三向傳輸技術主要方案
方案一:1310/1310/1550nm雙波長單纖三向傳輸技術.1310/1310/1550nm雙波長單纖三向傳輸技術實質上是將普通數字光接入(ethernet或sdh)設備和經過光分路後的模擬catv光傳輸設備通過點對點的方式由局端接入用戶,數字光接入設備採用1310/1310nm的雙向傳輸技術,模擬catv採用1550nm的系統。隨著1550nmcatv發射機在套用中的普及,單通道、低成本edfa在光纖catv網路中的使用,使1550nmcatv系統用於catv分配網時具有更高的性能價格比。通過高隔離度的wdm技術將雙向數字傳輸與模擬傳輸通過一根光纖接入用戶,達到了降低光纖線路成本的目的。
方案二:1310/1490/1550nm三波長單纖三向傳輸技術.這種傳輸技術是將1550nm視窗用於下行模擬catv傳輸,將無製冷1310nm半導體雷射二極體光源用於眾多的終端用戶的上行傳輸,下行的數字傳輸改用1490nm視窗,通過類似cwdm的方式將此三方向傳輸復用到一根光纖中。這種傳輸技術採用了點對多點傳輸方式,節省設備投資,局端設備和光纖用量大大減少,系統可靠性較高.
單纖三向傳輸方案的成本最終決定接入成本的高低 ,而這種方案的主要成本取決安放到用戶端的光電子器件,人們稱之為單纖三向器件(triplexer),如圖1所示。降低器件triplexer的成本已成為目前人們最關注的問題。
單纖三向器件(triplexer)的發展趨勢
triplexer的發展趨勢大概分為四代
triplexer的第一代採用現有的光學分離元件組成.它包括分波/合波器,雷射器,探測器等器件.這種技術的優點:所有的技術都很成熟,可以直接採用,可靠性好;缺點:體積大,元件數目多,耦合的次數也多,所有潛在的降價空間小。目前只有少數廠商採用這種方案。
triplexer的第二代將成熟的光學元件封裝在一個小型的金屬殼體內。它是由無源分波/合波慮光片,雷射器,探測器和一個經過精密機械加工的金屬殼體組裝而成.這種技術的優點:減少了耦合次數,大大縮小了器件的體積,並且若規模化生產,可以使成本大大地降低;缺點:工藝複雜,不易實現自動化封裝,有些技術指標還不能勝任網路局端的要求;
triplexer的第三代為混合集成方案。這種方案將雷射器,探測器晶片,平面光波導,介質膜濾光片在一個光學平台上直接組裝在一起.它的優點:體積進一步減小,耦合次數減少到1次,適合於大規模化生產,成本可大大降低.缺點:光波導與器件的組裝對準技術目前還不是很成熟,可靠性方面的研究還需要試驗,熱干擾和光串擾都需要仔細設計;另外,包括材料,封裝設備投入的前期成本很高。
triplexer的第四代為單片集成.這種方案是採用有源層對接生長技術,在同一襯底上生長雷射器,探測器和光波導,集成度更高,封裝成本更低。這種工藝現在還停留在理論和實驗階段,因為其技術成熟度很低,僅見有少量報導。
triplexer器件的發展以市場為導向,最重要的是要求器件價格低。現階段,第二代triplexer產品從技術上看已經能夠基本滿足系統的需求,因此受到各大光器件生產商的高度重視,光迅公司也不例外。但第二代triplexer產品的生產成本仍然較高,如何在滿足接入系統的技術要求前提下,進一步降低成本,目前仍然存在著一些難題。北京興宇通光科技開發有限公司在這些難題上投入了大量的人力財力進行研究,並取得了一系列良好的進展。
第二代triplexer的主要難點
1、雷射器和兩路探測器要同時和一根光纖進行耦合,器件之間會互相干涉,導致指標和成品率降低;
2、無源分波/合波慮光片,雷射器,探測器集成在一起以後,由於上行和下行信號會產生串擾,所以還需要考慮不同波長光之間的光串擾。對雙波長單纖三向器件,雷射器發出的1310nm的光作為上行信號,下行信號也採用的是1310nm的光,上行光由於光路本身缺陷及金屬殼體內壁的反射,將導致對下行信號的串擾,這種串擾屬於同頻串擾,一旦形成將很難將其分開,所以必須加以消除;對三波長單纖三向器件,上行信號光與下行信號光波長雖不相同,但這種串擾對器件的最終性能也會帶來嚴重的影響,故也必須儘量消除。
3、對45度濾光片的設計要求很高,比如隔離度,pdl等技術指標要求相當的高;
4、模擬接收端對干擾非常敏感,然而器件的結構以及雷射器探測器的擺設位置都將決定這種電串擾的最終大小,所以在器件結構設計時,必須採取相應措施減少電串擾;
5、器件的可靠性將決定最後的成品率,triplexer使用環境可能很惡劣,所以對可靠性要求非常高,這就要求器件中的各個組成元件自身的可靠性必須很高,同時對組裝的工藝要求也變得非常高。
6、由於器件對無源分波/合波濾光片,雷射器,探測器以及器件封裝殼體的指標要求很高,所以價格比較昂貴;
北京興宇通光科技開發有限公司針對上述難點,歷經一年多的時間,在上述難點上均有所突破:
1、先進的光路設計,使器件的主要光學指標如插入損耗,大大改進;
2、獨特的減小光串擾方案,使各波長之間的光串擾大大降低;
3、通過最佳化器件設計和製作工藝,提高成品率並縮短製作周期,生產成本已大大降低;
4、器件結構以及各組成元件的安放位置經過模擬分析最佳化和反覆試驗,大大提高了電串擾指標;
5、採用有源器件(如dfb雷射器)全雷射焊接的封裝工藝,保證了器件的長期可靠性。
單纖三向器件的重要技術指標
降低單纖三向器件成本,對用戶、生產商及運營商來說非常重要,但對ftth接入系統技術要求本身來說,技術指標能夠滿足實用要求同樣十分關鍵。
結束語
ftth大發展的時代已經來到,先進的接入技術方案以及先進的單纖三向傳輸技術可以充分地滿足廣大用戶對綜合業務高頻寬的需求,為了大力普及ftth,在解決技術難題的同時,關鍵是大大降低接入系統的成本。降低用戶端核心光電子器件的成本迫在眉睫,光迅科技公司一馬當先,投入大量人力財力,解決了單纖三向器件triplexer的許多難題,在降低成本的同時,保證了triplexer的技術指標。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們