第一節(jié) 分光器生產(chǎn)工藝流程 分析

1、熔融拉錐光纖分路器

FBT熔融拉錐法是制作光分路器最成熟、最便捷的方法。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的絕大多數(shù)為FBT熔融拉錐型分路器。這種光分路器的光學(xué)指標(biāo)較高，性能穩(wěn)定可靠，經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用已得到普遍認(rèn)可。

FBT型光分路器的制作過(guò)程一般分為四個(gè)步驟：

(1)熔融拉錐——在FBT熔融拉錐系統(tǒng)上制作lx2分路器基本單元；

1x2光分路器簡(jiǎn)圖

(2)單元封裝——用專用封裝材料封裝保護(hù)分路器耦合區(qū)；

(3)熔接——根據(jù)設(shè)計(jì)要求，用lx2分路器單元組合熔接成lxN型光分路器；

1×N型光分路器簡(jiǎn)圖

(4)成品封裝——將1xN型光分路器模塊化封裝。

模塊化封裝的1×N型光分路器簡(jiǎn)圖

2、平面光波導(dǎo)（PLC）分路器

PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個(gè)導(dǎo)光通路（即波導(dǎo)通路）與光纖陣列中的光纖一一對(duì)準(zhǔn)，然后用特定的膠（如環(huán)氧膠）將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對(duì)準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵。PLC分路器的封裝涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對(duì)準(zhǔn)，難度較大。當(dāng)采用人工操作時(shí)，其缺點(diǎn)是效率低，重復(fù)性差，人為因素多且難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)等。

PLC分路器采用半導(dǎo)體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù)）制作。光波導(dǎo)陣列位于芯片的上表面，分路功能集成在芯片上，也就是在一只芯片上實(shí)現(xiàn)1、1等分路；然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列并進(jìn)行封裝。

第二節(jié) 國(guó)外分光器生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較

隨著通訊市場(chǎng)新增值業(yè)務(wù)如可視電話、IPTV、網(wǎng)絡(luò)游戲等的不斷推出，用戶對(duì)帶寬的要求不斷提高，現(xiàn)有的以銅纜為主的XDSL網(wǎng)絡(luò)已不能適應(yīng)用戶的需求。光進(jìn)銅退已是大勢(shì)所趨，特別一些發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)、韓國(guó)等已將光纖到戶（FTTH）作為國(guó)家戰(zhàn)略加以鼓勵(lì)發(fā)展。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）已經(jīng)成為各國(guó)FTTH的首選接入方案。

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。平面波導(dǎo)型光分路器由于采用半導(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，已經(jīng)被日本、美國(guó)、韓國(guó)、法國(guó)等多數(shù)國(guó)家指定采用技術(shù)。常用的光分路器有1×N和2×N（N=4，8，16，32，64）。

熔融拉錐技術(shù)目前成熟的一次拉錐工藝已能一次1×4以下器件。實(shí)驗(yàn)室有1×8的記錄，但批量生產(chǎn)工藝還未成熟。目前國(guó)外FTTH工程中，低分路光分路器（1×4以下）常采用一次拉錐技術(shù)器件。

第三節(jié) 我國(guó)分光器生產(chǎn)工藝創(chuàng)新歷程與途徑

據(jù)我們了解，目前PLC器件中的芯片、膠水以及對(duì)準(zhǔn)設(shè)備等大都需要進(jìn)口，國(guó)內(nèi)絕大部分PLC企業(yè)集中在封裝端，國(guó)內(nèi)在波導(dǎo)芯片的國(guó)產(chǎn)化方面進(jìn)展非常緩慢。目前對(duì)PLC Splitter芯片進(jìn)行研發(fā)的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)屈指可數(shù)，四川飛陽(yáng)科技可以說(shuō)算一家，不過(guò)其國(guó)產(chǎn)芯片的性能和可靠性仍與國(guó)外產(chǎn)品存在一定差異，大部分廠商仍選擇進(jìn)口芯片。目前，對(duì)我國(guó)PLC光分路器來(lái)說(shuō) 技術(shù)工藝 方面仍是薄弱點(diǎn)。

另外，長(zhǎng)期致力于玻璃基離子交換波導(dǎo)芯片研制的浙江大學(xué)信息學(xué)院微電子與光電子學(xué) 研究 所博士生導(dǎo)師王明華教授指出，“目前實(shí)驗(yàn)室玻璃基PLC研發(fā)正艱難的一步一步向前走，研發(fā)階段已過(guò)了，樣品早已出來(lái)，但實(shí)驗(yàn)室條件下無(wú)法中間試驗(yàn)，主要原因是核心設(shè)備的缺乏。”換句話說(shuō)，基礎(chǔ) 研究 方面國(guó)內(nèi)絲毫不差于國(guó)外，但由于苦于沒(méi)有好的設(shè)備—核心設(shè)備和測(cè)試設(shè)備由于投資巨大，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高，國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)尚無(wú)力購(gòu)買，這意味著距離量產(chǎn)還有很長(zhǎng)一段路要走。

第四節(jié) 國(guó)內(nèi)分光器生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)介

分光器的生產(chǎn)設(shè)備主要是耦合設(shè)備，它將使信號(hào)傳入線路并過(guò)濾噪音。目前它還是一個(gè)插銷插入電插座的相對(duì)獨(dú)立的設(shè)備，今后它可能會(huì)和PLC調(diào)制解調(diào)器集成于一體。PLC調(diào)制解調(diào)器和PC內(nèi)的耦合設(shè)備的集合體將有可能使PC直接在網(wǎng)上運(yùn)行。

第五節(jié) 國(guó)內(nèi)分光器生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀

PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個(gè)導(dǎo)光通路(即波導(dǎo)通路)與光纖陣列中的光纖一一對(duì)準(zhǔn)，然后用特定的膠(如環(huán)氧膠)將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對(duì)準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，封裝過(guò)程包括耦合對(duì)準(zhǔn)和粘接等操作。PLC分路器芯片與光纖陣列的耦合對(duì)準(zhǔn)有手工和自動(dòng)兩種，它們依賴的硬件主要有六維精密微調(diào)架、光源、功率計(jì)、顯微觀測(cè)系統(tǒng)等，而最常用的是自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，它是通過(guò)光功率反饋形成閉環(huán)控制，因而對(duì)接精度和對(duì)接的耦合效率高。
 

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