随着互联网的持续快速发展各種新业务层出不穷，使得人们对网络接入带宽的需求持续增加特别是网络游戏、会议电视、视频点播等业务，使传统的接入方式不能满足带宽的需求据相关数据分析，未来3年用户的平均带宽需求将超过10M。与其它有线、无线接入技术相比光纤接入在带宽容量和覆盖距離方面具有很大的优势。随着低成本PON技术的出现和迅速成熟以及光纤光缆成本的快速下降，运营商接入网络光纤化的想法将逐步得以实現

       目前，无源光器件光网络（PON）是解决接入网“最后一公里”、实现FTTX的最具吸引力的技术“无源光器件”是指ODN中不含有任何有源电子器件及电子电源，全部由光分路器（Splitter）等无源光器件器件组成因此，其管理维护的成本较低这是PON在接入网发展中最具优势的一面。

PON按信号分配方式可以分为功率分割型无源光器件光网络（PSPON）和波分复用型无源光器件光网络（WDMPON）目前，APON、BPON、EPON、GPON均属于PSPONPSPON采用星型耦合器分蕗，上/下行传送采用TDMA/TDM方式实现共享信道带宽，分路器通过功率分配将OLT发出的信号分配到各个ONU上WDMPON则是将波分复用技术运用在PON中，光分路器通过识别OLT发出各种波长将信号分配到各路ONU。

虽然PSPON较为成熟特加是EPON、GPON在北美、日本已经有较大规模的部署，但PSPON仍然存在关键问题需要解决比如快速比特同步、动态带宽分配、基线漂移、ONU的测距与延时补偿、突发模式光收发模块的设计等。虽然一些问题得到了解决但荿本较高。而基于波分复用技术的WDMPON采用波长作为客户端ONU的标识利用波分复用技术实现上行接入，能够提供较宽的工作带宽可以实现真囸意义上的对称宽带接入。同时还可以避免时分多址技术中ONU的测距、快速比特同步等诸多技术难点，并且在网络管理以及系统升级性能方面具有明显优势随着技术的进步，波分复用光器件的成本尤其是无源光器件光器件的成本大幅度下降质优价廉的WDM器件不断出现，WDMPON技術将成为PON接入网一个可以预见的发展趋势下面，对WDMPON中的OLT光源、ONU光源、光分路器所涉及的核心技术问题逐一进行分析

       目前，有多种方法構造多波长光源第一种方法是选择一组波长接近的、离散的、可调谐的DFB激光器（DFB激光器数组），利用温度调谐产生多波长的下行信号DFB噭光器数组输出光谱可以通过控制温度统一调谐，容易实现波长监控但由于DFB激光器输出波长随波导有效折射率变化，很难精确控制输出咣谱与波长路由器信道间隔匹配

N的数组波导光栅，数组波导光栅的每个输入端集成一个光放大器在光放大器和数组波导光栅输出端之間形成一个光学腔，如果放大器的增益克服腔内的损耗则有激光输出，输出波长由数组波导光栅的滤波特性决定通过直接调制各个放夶器的偏置电流，就可以产生多波长的下行信号MFL的波长间隔由数组波导光栅中的波导长度差决定，可以精确控制各波长可以通过控制哃一个温度统一调节，便于波长监控是理想的OLT光源。目前已经开发出16信道间隔为200GHz和20信道间隔为400GHz的MFL的产品直接调制速率为622Mbit/s。

       第三种方法昰比特交错光源它使用了一个飞秒级（10-15）光纤激光器产生一个1.5um附近70nm谱宽的脉冲，这一脉冲被22KM长的标准单模光纤啁啾随着脉冲的传输，數据可在高速调制器中以比特交错的方式被加以编码

       在WDM－PON中，波分复用器通常称为波长路由器它解复用下行信号，并分配给指定的OUN哃时把上行信号复用到一根光纤，传输到OLT波长分路器主要由数组波导光栅（AWG）构成。目前在波长分路器实现中需要关注串扰、温度稳萣性问题以及色散效应。

针对AWG器件由于隔离度不理想或者非线性光学效应的影响，其它光信道的信号会泄露到传输通道形成噪声从而對系统性能造成影响。AWG由输入输出波导、平板波导和波导数组组成都集成在同一衬底。聚焦模场和输出波导的场分布不是矩形结构它昰串扰的最直接来源。目前已经有三种方法来抑制串扰，即激光束逐点扫描法、变迹相位模板法、均匀相位模板法

在WDMPON系统中，AWG器件一般都放在野外环境温度变化比较大。由于AWG的主要材料是石英而石英的折射率易随着温度的变化而变化，因此AWG复用的信道波长容易受溫度的影响。温度变化时如何保证信道波长的稳定性是一个值得研究的问题。目前人们已研究出多种方法增强AWG的温度稳定性。其中囿利用折射率随温度作反方向变化的波导或在陈列波导之间刻蚀不同长度的凹槽的方法来实现温度控制。此种方法可以让AWG的光谱响应在-20℃～80℃几乎没有变化另外，也有利用聚合物材料制造数组波导光栅的如丙稀盐酸和聚 树脂，这些材料可以减少热膨胀系数使折射率得箌控制。

随着WDMPON系统接入距离的增加光纤色散和数组波导的色散效应会导致系统误码率增加。目前认为能够比较好地解决色散效应的方法昰色散补偿光纤光栅通过在AWG中加入补偿光纤光栅改善色散特性。色散补偿是对频率的二次相移所造成的脉冲展宽进行压缩补偿如果波導光栅输出的响应频率的二次相移特性比较平坦，频带较宽且幅度满足要求则认为此波导光栅的色散补偿特性较好。

1.单频激光器目前，宽调谐单模DFB激光器数组可以满足要求但由于价格昂贵、仍处于实验阶段，距市场化应用还有一定的距离

2.回环。光回环技术是利用OLT发絀的一部分下行光信号作为载波在ONU中调制上行信号，再发送到OLT光回环技术避免了使用ONU光源，但也存在一些缺点它要求OLT光源输出功率佷大，以支持上下行传输如果没有高功率的OLT光，替代方法是放大上行信号为了在OLT和ONU间保持无源光器件设备，放大器必须放在ONU内这样僦导致了ONU成本的增加。回环的另一个缺点是为了避免瑞利后向散射造成的较大干扰，必须将上下行信号分离在不同的光纤里进行传输導致光纤数量、路由器端口数量成倍增加，设备安装维护的复杂度提高

3.光谱分割。光谱分割的原理是WDM－PON利用宽带光源作为ONU的光源发射咣通过复用器AWG后，输出信号的频谱是原来宽带信号的一部分其波长取决于与ONU相连的复用器端口，输出信号复用到一根光纤上在OLT通过解複用器到达目的接收机。目前WDM－PON系统中普遍采用窄带光滤波器对宽带谱的光源进行频谱分割，使每个WDM信道获得唯一光波作为上行光源頻谱分割WDM－PON系统采用宽带光源（如LED，发光二极管）与可调谐单频激光器相比，宽带光源简单成本低，对成本敏感的接入网很有吸引力光谱分割的主要缺点是频谱分割导致光功率损耗很大（18dB），而LED的入纤功率一般只有-10dBm造成功率预算紧张；还会引起信道间的串扰，限制叻系统的动态范围；同时由于多模或宽带光源固有的几种噪声（模分散噪声、强度噪声、光差拍噪声）的存在，使得调制速率受限

4?q波長锁定FP激光器。最近基于波长锁定FP激光器的WDMPON系统被采纳并开始商用。该系统把FP激光器作为OLT和ONU的信号发射器工作原理为掺铒光纤放大器產生光谱放大自发辐射（ASE）信号，ASE通过OLT到达AWG并被AWG进行光谱分割，产生多个窄带信号这些信号被注入到不同的ONU的同一类型的FP激光器中，迫使FP激光器产生单波长模式抑制了多波长模式的产生。最近的产品可支持16个WDM信道信道间隔为200GHz，每信道速率为1.25Gb/s可支持大约21dB的ODN链路预算。

自PON出现以来经过多年的发展，形成了APON、EPON、GPON、WDM－PON等一系列技术概念而WDM－PON结合了WDM技术和PON拓扑结构的优点，日益成为一种高性能的接入方式目前，WDM－PON系统面临的最大困难是器件成本过高多数仍处于实验室的理论研究阶段。但在光接入网方面表现突出的韩国最近开始测試并小规模试商用WDM－PON系统，其最大的运营商KT与一家新兴器件公司Novera于2005年开始合作进行50000户、16波的WDM－PON实验Novera的突破在于使局端设备不需要多个激咣器，从而降低了系统成本使用了波长锁定和温度稳定的AWG技术。同时该公司预测，利用特殊的光学技术有可能将每用户成本降低到目前EPON每用户成本的两倍以下，并且随着使用量的增长价格还会降低。虽然WDM－PON技术还不稳定但随着相关器件技术的成熟和用户带宽需求嘚增长，将推动业界和市场对WDM－PON技术的持续关注

毕业综合实践报告 题 目： 无源光器件光器件耦合工艺 学 号： 姓 名： 佘功圣 系 别： 机电工程学院 专业班级： 机电3班 指导教师： 卢志芳 2014年 3月24日 摘 要 【摘要内容】本文主要介绍無源光器件光器件生产工艺产品特点，应用及质量要求。以及在工作中用到的设备介绍以及使用实践中的一些事项和工厂对工人的的偠求ESD，5S的相关问题作简要介绍和生产工艺 【关键词】耦合仪、跳线、耦合夹具 目 录 摘 要 I 目 录 II 1实习目的和要求 1 1.1实习目的 1 1.2实习要求 1 2公司简介及上岗要求 1 2.1公司简介 1 2.2上岗要求 1 3无源光器件光器件原理、种类 2 3.1无源光器件光器件原理及应用简介 2 3.2无源光器件光器件种类 2 ４工艺过程 3 4.1产品要求 3 4.2产品的构成 3 4.3 GEPON尾纤的加工工艺过程 5 通过这次实践让我在了解到了光千通信产品制作工艺，提高动手能力加强社会活动能力，严肃认真的學习态度并且培养自己发现问题、解决问题的能力? 武汉昱升光器件有限公司成立于2001年地处风景秀丽的武汉东湖之滨--中国光谷,是一家集研發、生产、经营、服务于一体的新兴光电子高科技企业。? 主要产品包括各种波长半导体激光器组件、探测器组件、以及各种速率的TOSA、ROSA、BOSA和TO-CAN等光器件?????静电检测。 ②仪器操作者必须熟悉所用设备的结构和使用性能 ③开启仪器前必须佩带防静电手腕带对仪器之间的静电值进行檢测。 ④整齐区分开原材料半成品，合格品和不合格品 ⑤及时清理工作台上散落物件，保持工作台干净整洁 3无源光器件光器件原理、種类 3.1无源光器件光器件原理及应用简介 光无源光器件器件是光纤通信设备的重要组成部分它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源光器件器件有本质的区别。在光纤有线电视中其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源光器件器件有很多种限于篇幅，此處仅讲述常用的几种—光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关 3.2无源光器件光器件种类 无源光器件光器件种类繁多，其Φ包含TOSAROSA，ＢＯＳＡＧEＰＯＮ，单波长激光器多波长激光器，长波长探测器ＴＯ—ＣＡＮ系列４工艺过程 4.1产品要求 各个部件须平滑，洁净无赃污及毛刺，无伤痕和裂痕管脚无弯则，方向正确焊点美观。光缆外观平滑光亮无杂质无破损，无漏胶现象 4.2产品的构荿 一：以下是GEPON尾纤的基本外观构成 图一：ＧEＰＯＮ构成 二：特点 ◆1490nmDFB激光器◆inGaAs PIN+TIA ◆内置背光监视器 ◆低的阀值电流 ◆高的稳定性 ◆SC/PC单模尾纤封裝 三：性能 图二：ＧEＰＯＮ性能四：额定极限值 图三：ＧEＰＯＮ额定值 4.3 GEPON尾纤的加工工艺过程 To封装→耦合→堆胶→测试→包装 （不合格）↓ 功率调整焊→堆胶→测试→包装 4.4 耦合光元件辅助工具简介 4.4.1光纤活动连接器 光纤活动连接器，俗称活接头国际电信联盟（ITU）建议将其定义為“用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源光器件组件”（CCITT第VI研究组1992年3月于日内瓦通过）是用于光纤与光纤之间进行鈳拆卸（活动）连接的器件.它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去并使由於其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。光纤活动连接器是实现光纤之间活动连接的无源光器件光器件它还有将光纤与有源器件、光纤与其它无源光器件器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品，是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一 尽管光纤（缆）活动连接器在结构上千差万别，品种上多種多样但按其功能可以分成如下几部分：连接器插头、光纤跳线、转