光分路器是FTTH光器材中的中心，它蘊藏著*的添加潛力，將成為FTTX市場添加的首要驅(qū)動，無疑將對光通訊制造業(yè)帶來了生機和應(yīng)戰(zhàn)，一起也給光通訊企業(yè)帶來再一次高速開展的空間。本文綜述了PLC分路器市場、工業(yè)狀況及技術(shù)開展現(xiàn)狀。對PLC芯片、光纖陣列及耦合封裝工藝技術(shù)的開展進行了淺析。
 

　　1.引言
 

　　當時，我國FTTx(光纖接入網(wǎng))建造逐步展開，三大運營商及廣電體系都斷定了“加速光進銅退、推動接入網(wǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型”的思路，完結(jié)FTTC(光纖到路邊)、FTTB(光纖到大樓)、FTTH(光纖到家庭)、FTTD(光纖到桌面)、三網(wǎng)交融(語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、有線電視網(wǎng))等多媒體傳輸以及PDS(歸納布線體系)計劃。要建滿意光纖網(wǎng)絡(luò)，除了需求各式各樣結(jié)構(gòu)配線光纜、引進光纜完結(jié)光纖網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)和再分配外，在E-PON、G-PON技術(shù)中，還很多需求光分路器來終究完結(jié)光纖到戶的意圖。
 

　　FTTx體系由局端機房設(shè)備(OLT)、用戶終端設(shè)備(ONU)、光配線網(wǎng)(ODN)三部分組成。ODN作為FTTx體系的重要組成部分，是OLT和ONU之間的光傳輸物理通道，一般由光纖光纜、光銜接器、光分路器以及裝置銜接這些器材的配套設(shè)備組成。從局端機房的ODF架到光纜分配點的饋線段，作為主干光纜，完結(jié)長距離掩蓋;從光纜分配點到用戶接入點的配線段，對饋線光纜的沿途用戶區(qū)域進行光纖的就近分配;用戶接入點到終端的入戶段由蝶形引進光纜來完結(jié)，而一切分支及接點銜接均由光分路器完結(jié)并完結(jié)光纖入戶。
 

　　光分路器是FTTH光器材中的中心，它蘊藏著*的添加潛力，將成為FTTX市場添加的首要驅(qū)動，無疑將對光通訊制造業(yè)帶來了生機和應(yīng)戰(zhàn)，一起也給光通訊企業(yè)帶來再一次高速開展的空間。依據(jù)接入網(wǎng)建造熱潮的到來，從市場現(xiàn)階段和未來需求開展態(tài)勢看，PLC光分路器將成為PON市場的主力已無可非議，他具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化、小型化及保護便利等特點，是未來市場需求的要點。
 

　　2.PLC（光分路器）市場及工業(yè)狀況
 

　　2.1PLC（光分路器）市場狀況
 

　　PLC(光分路器)首要用在接入網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)中，使中心局與多個用戶相連，完結(jié)光纖到戶。2008年的需求量約2400萬通道，總銷售額1.1億美元，均勻4.6美元∕通道。市場在不同區(qū)域有所差異，日本、韓國在接連數(shù)年高速開展后，需求數(shù)量已趨于平穩(wěn)，但是仍占有一半*，北美區(qū)域占有*的30%。我國、印度、巴西等開展我國家的FTTH剛開端建造，將成為市場的首要生長點。
 

　　2009年，我國光器材市場需求旺盛，尤其是從第二季度開端，銷售收入接連三個季度堅持添加。產(chǎn)品方面，10G光模塊與PLC產(chǎn)品體現(xiàn)顯眼，添加強勁。2010年*、二季度，國內(nèi)無源器材廠商訂單狀況良好，市場需求量約達6億元人民幣，同比添加16%。在運營商加速FTTX布置的推動下，國內(nèi)PLC器材市場延續(xù)了2009年的強勁添加態(tài)勢，PLC分路器、AWG等產(chǎn)品需求旺盛?，F(xiàn)在，光纖銜接器，耦合器，隔離器、衰減器等無源器材的市場需求堅持平穩(wěn)添加，但因為市場競賽進一步加重，價格不斷下滑。
 

　　在運營商方面，三大運營商已明確要求FTTX網(wǎng)絡(luò)中悉數(shù)選用PLC型光分路器。從2009年開端到2010年我國電信、我國聯(lián)通現(xiàn)已接連兩年對PLC分路器進行了集采投標，2010年我國移動也已開端對GPON使用的包含PLC分路器在內(nèi)的一切器材進行集采。
 

　　假如說2009年光器材市場添加是3G要素，那么2010年添加要素將是FTTX要素。盡管我國大規(guī)劃布置FTTX網(wǎng)絡(luò)仍有很多阻礙要素，但政府決議推動三網(wǎng)交融將給FTTX帶來強壯動力，光器材市場也將從中獲益。2010年上半年，在運營商活躍進行FTTH建造以及3G網(wǎng)絡(luò)建造的推動下及2010年1月13日，總理*主持召開常務(wù)會議，決議加速推動電信網(wǎng)、播送電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)交融，這表明政府將開端推動FTTX網(wǎng)絡(luò)布置，光器材市場將獲益。據(jù)ICCSZ猜測，2010年國內(nèi)光器材市場將堅持平穩(wěn)添加，國內(nèi)無源器材市場銷售額堅持快速添加，二季度國內(nèi)無源器材銷售額約為7億元，同比添加17.8%。二季度，國家發(fā)布《關(guān)于推動光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建造的意見》，加速推動光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建造;現(xiàn)在，三網(wǎng)交融試點計劃也現(xiàn)已過。這些要素有用的促進了光器材市場需求的進一步添加，也為無源器材廠商帶來了很多的訂單?，F(xiàn)在，國內(nèi)FTTx網(wǎng)絡(luò)布置進程加速，PLC產(chǎn)品作為FTTX的中心器材，也將取得很多應(yīng)用，我國光器材市場需求量將達36億元人民幣，同比添加7.5%。估計2010年下半年，我國光器材市場仍將持續(xù)堅持添加。
 

　　PLC分路器市場技術(shù)淺析
 

　　2.2PLC（光分路器）工業(yè)狀況
 

　　現(xiàn)在我國現(xiàn)已是PLC器材的制造大國，的產(chǎn)品大都在我國和韓國出產(chǎn)。國內(nèi)可出產(chǎn)光分路器企業(yè)有百家左右(包含外資企業(yè))，具備出產(chǎn)及研制才能的有20家左右(從我國電信2010年P(guān)LC集采信息中，全國共有近百家企業(yè)參加集采投標)，其中烽煙通訊、武漢光迅科技、博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、奧康光通器材、無錫愛沃富、富春江光電、深圳日海通訊、成都飛陽科技、上海上誠、大唐通訊(昆山)、南京普天、浙江普森等企業(yè)成規(guī)劃出產(chǎn)，除了芯片外購?fù)猓渌勺约撼霎a(chǎn)。除此之外大部分企業(yè)不管是在產(chǎn)品種類仍是在出產(chǎn)規(guī)劃上尚未構(gòu)成大的氣候，并且部分企業(yè)基本上是分路器主體買進，然后加跳線頭子和外殼組裝模式。
 

　　PLC分路器市場技術(shù)淺析
 

　　現(xiàn)在各國都在大力推廣FTTH、FTTx的工程，國內(nèi)跟著FTTx(光纖接入網(wǎng))建造的深入開展，市場對于PLC分路器的需求顯著大，PLC光分路器可能是下一步無源器材市場需求的要點。除了光器材專業(yè)廠加大開發(fā)和添加產(chǎn)才能度外，一些度較大的光纖光纜廠家也在這方面加大了投入力度，活躍開發(fā)無源器材產(chǎn)品，一起還在增添出產(chǎn)設(shè)備，并將此作為技術(shù)和產(chǎn)品儲藏，以其有準備、有計劃的占有市場，可見PLC光分路器在未來幾年的市場上的重要性及各大光器材企業(yè)、光纖光纜企業(yè)對此項意圖注重程度。但是國內(nèi)尚未掌握芯片技術(shù)，只能外購芯片進行封裝或做代工。
 

　　2.3PLC（光分路器）市場價格走勢
 

　　未來我國將占據(jù)PLC分路器市場主導(dǎo)地位，估計3年后將*的35%。當時PLC-Splitter的中心技術(shù)芯片還控制在歐美和日韓企業(yè)手中，國內(nèi)企業(yè)因為沒有中心技術(shù)，只能研制出FiberArray購買芯片做封裝或直接給芯片企業(yè)做代工。
 

　　任何事物均有著兩面性，需求量的增大總是伴跟著產(chǎn)品價格的下降，因為國內(nèi)的很多器材封裝企業(yè)涌入這個市場，再加上三大運營對PLC光分路器進行集采，市場價格將會面對下滑的趨勢，跟著需求的不斷增大，價格將越來越低，代工企業(yè)和靠封裝企業(yè)的利潤也將越來越薄。
 

　　PLC分路器市場技術(shù)淺析
 

　　2.4PLC（光分路器）工業(yè)開展存在的問題
 

　　我國PLC光分路器工業(yè)開展中也存在必定的問題。盡管市場需求很大，但產(chǎn)能的擴展及市場供大于求的潛在風險也在迅速加大。首先是因為制造本錢壓力越來越大，特別是只要耦合和封裝后續(xù)工序的企業(yè)，PLC光分路器現(xiàn)在的價格與2008年初時相比，現(xiàn)已降了40%左右，并且現(xiàn)在PLC分路器相對比較老練，跟著大規(guī)劃出產(chǎn)，價格和毛利率也將持續(xù)往下掉，市場整合趨勢越發(fā)顯著。第二國內(nèi)廠商的同質(zhì)化競賽，芯片、V型槽甚至FA悉數(shù)依靠進口，本錢壓力非常大。假如公司規(guī)劃較小，所要面對的本錢壓力反而會更大，因為資料來源首要選用外購，而本錢與收購量成反比，而外購量小的話，外購價格也會相對較高，這個價格可所以20%到30%的差異。第三就是WDM-PON對PLC分路器的沖擊，光纖接入技術(shù)除了我們常常說到的EPON和GPON，還有WDM-PON。下一代光纖接入技術(shù)的演進很可能是WDM-PON技術(shù)，并且歐美國家也更熱衷于這項技術(shù)。但從技術(shù)原理上講，現(xiàn)有的EPON的復(fù)用方式是功率切割型的，而WDM-PON則歸于波分復(fù)用，也就是說，現(xiàn)有的PLC分路器不適用于WDM-PON技術(shù)，假如這個技術(shù)演進的進程較短，現(xiàn)在PLC分路器廠商將面對嚴峻考驗，設(shè)備和資金投入本錢將難以收回。
 

　　3.PLC（光分路器）技術(shù)開展狀況
 

　　低本錢、高牢靠性是FTTH工程中對光分路器材的基本要求。光通訊用光分路器從技術(shù)工藝上首要能夠分為光纖熔融拉錐型和平面集成光波導(dǎo)型兩種。
 

　　光纖熔融拉錐技術(shù)是制造2´2光分路器較為老練的技術(shù)，光分路器現(xiàn)在首要是以全光纖型光分路器為主，其首要特點是：技術(shù)老練，與光纖的銜接便利，插入損耗小。但跟著功分路數(shù)的添加，如1&TImes;8以上的光功分路器體積大，效率低，本錢高，并且分光均勻性較差。此外依據(jù)融熔拉錐技術(shù)的光纖光分路器通帶等特性方面有很大局限性。
 

　　PLC依據(jù)平面技術(shù)的集成光學(xué)器材。與傳統(tǒng)的分立式器材不同他選用的是半導(dǎo)體工藝制造，能夠把不同功用的光學(xué)元件集成到一塊芯片上，是完結(jié)光電器材集成化、規(guī)劃化、小型化的根底工藝技術(shù)。與熔融拉錐技術(shù)相比，平面波導(dǎo)技術(shù)具有性能安穩(wěn)、本錢低廉、適于規(guī)劃化出產(chǎn)等顯著特點。所以，往后在光纖到戶體系中將不再使用光纖融熔拉錐光功分器材，而平面波導(dǎo)為高性能、低本錢接入網(wǎng)用光器材的出產(chǎn)供給了一條有用的途徑。
 

　　3.1PLC芯片技術(shù)
 

　　PLC芯片一般在六種資料上制造，它們分別是：鈮酸鋰(LiNbO3)，波導(dǎo)是經(jīng)過在鈮酸鋰晶體上分散TI離子構(gòu)成波導(dǎo)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為分散型;Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物，波導(dǎo)以InP為稱底和下包層，以InGaAsP為芯層，以InP或許InP/空氣為上包層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為埋葬脊形或許脊形;SOI(Silicon-on-Insulator，絕緣體上硅)，波導(dǎo)是在SOI基片上制造，稱底、下包層、芯層和上包層資料分別為Si、SiO2、Si和空氣，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為脊形以及聚合物(Polymer)、二氧化硅(SiO2)、玻璃離子交換等。
 

　　現(xiàn)在光纖到戶(FTTH)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已不存在問題，但能否在我國迅速開展和遍及，除了政策面外，重要的也是較為關(guān)鍵的一點就是下降網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)的本錢。PLC光分路器是FTTx網(wǎng)絡(luò)中的中心器材之一，低本錢是其重要的技術(shù)開展方針。從技術(shù)、本錢及上述表中給出的光波導(dǎo)資料特性能夠看出，二氧化硅、聚合物及玻璃是較為合適制造PLC芯片。下列簡單介紹了三種本錢低，較簡單工業(yè)化完結(jié)的PLC芯片技術(shù)：
 

　　（1）聚合物（旋涂—刻蝕）
 

　　聚合物波導(dǎo)以硅片為稱底，以不同摻雜濃度的Polymer資料為芯層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為埋葬矩形。聚合物波導(dǎo)及器材制造工藝簡單，價廉，假如是光敏更好，制造本錢較低(理論值)，很有開展前景。問題存在氟化資料本錢高;老化疑慮、損耗會相對略高;產(chǎn)品的安穩(wěn)性上還需考慮其影響?，F(xiàn)在僅上海NITTA公司有此芯片作的光分路器產(chǎn)品。
 

　　（2）二氧化硅
 

　　二氧化硅波導(dǎo)以硅片為稱底，以不同摻雜的SiO2資料為芯層和包層，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為埋葬矩形。硅基二氧化硅光波技術(shù)是20世紀90年代開展起來的新技術(shù)，國外已比較老練。其制造工藝有火焰水解法(FHD)、化學(xué)氣相淀積法(PECVD，日本NEC公司開發(fā))、等離子CVD法(美國Lucent公司開發(fā))、多孔硅氧化法和熔膠-凝膠(Sol-gel)等。這種波導(dǎo)和損耗很小，約為0.05dB/cm以下。國外使用這種波導(dǎo)已研制出60路、132路的AWG?，F(xiàn)在選用較多的是火焰水解法(FHD)、化學(xué)氣相堆積法(PECVD)進行多層二氧化硅資料的生長，使用干法刻蝕技術(shù)完結(jié)波導(dǎo)刻蝕。其優(yōu)勢是具有非常好的物理和化學(xué)安穩(wěn)性技術(shù)，器材集成度高，本錢低。一起與光纖之間有著很好的兼容性，傳輸損耗低，工藝老練(首要依靠于設(shè)備的進口)，產(chǎn)品安穩(wěn)牢靠，理論上還能夠制造AWG等其他PLC器材。此工藝技術(shù)現(xiàn)在是芯片產(chǎn)品的制造干流技術(shù)，上比較遍及選用。問題存在設(shè)備投入高，并且保護本錢高，原資料要求高(悉數(shù)選用進口資料);國內(nèi)僅有幾家科研院所及大學(xué)實驗設(shè)備在線和武漢光迅科技二氧化硅PLC工藝線，還沒有可用于工業(yè)化規(guī)劃出產(chǎn)設(shè)備。此技術(shù)及制造基本上被韓國、日本等國外廠商獨占。
 

　　（3）玻璃基（離子交換）
 

　　玻璃波導(dǎo)是經(jīng)過在玻璃資料上分散Ag離子構(gòu)成波導(dǎo)，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為分散型。優(yōu)勢是工藝較簡單，設(shè)備也比較簡單，總投入不大，產(chǎn)品較安穩(wěn)牢靠。玻璃光波導(dǎo)的制造工藝流程分為五步：1)在玻璃基片上濺射一層鋁，作為離子交換時的掩模層;2)進行光刻，將需求的波導(dǎo)圖形用光刻膠保護起來;3)選用化學(xué)腐蝕，將波導(dǎo)上部的鋁膜去掉;4)將做好掩模的玻璃基片放入含Ag+-Na+離子的混合溶液中，在恰當?shù)臏囟认逻M行離子交換，Ag+離子提高折射率，得到溝道型光波導(dǎo);5)對溝道型光波導(dǎo)施以電場，將Ag+離子驅(qū)向玻璃基片深處，得到埋葬型玻璃光波導(dǎo)。該技術(shù)的首要問題：①是否會成為未來干流技術(shù)，現(xiàn)在一部分專家存在疑慮？②因為沒有大規(guī)劃構(gòu)成商用化和工業(yè)化出產(chǎn)，對產(chǎn)品的實踐工藝安穩(wěn)性還需驗證。
 

　　上述技術(shù)工藝現(xiàn)在上僅法國Teemphotonics公司以及以色列Colorchip公司出產(chǎn)，聽說：原E-TeK公司有此技術(shù)，但具體詳情不知，無法考證。國內(nèi)浙江大學(xué)信電系*華教授的課題組，早在幾年前就開端與通訊企業(yè)協(xié)作研制依據(jù)玻璃離子交換光波導(dǎo)的分路器，取得了必定的效果。他們的優(yōu)勢是關(guān)鍵技術(shù)*老練，一切的原資料無需進口，國內(nèi)*能滿意，并且研制出了性能指標到達國外同類產(chǎn)品水平的光分路器，并且知識產(chǎn)權(quán)方面悉數(shù)是自己的?，F(xiàn)在商用及工業(yè)化技術(shù)還沒有*過關(guān)，還要進行中間試驗，且進一步完善各項技術(shù)參數(shù)。因而，國內(nèi)從工業(yè)化的狀況來看，PLC芯片制造技術(shù)與國外有著相當大的距離，技術(shù)實用化、工業(yè)化進程還需一段漫長路要走。
 

　　PLC分路器市場技術(shù)淺析
 

　　3.2PLC光纖陣列技術(shù)
 

　　PLC分光器的輸出端選用陣列光纖帶(ribbon)與PLC中每條輸出光波導(dǎo)彼此耦合。光纖帶中每根光纖使用V-型槽定位，以確保悉數(shù)光波導(dǎo)能與光纖帶一次主動對準。V-型槽基板可由單晶硅片經(jīng)過選擇性濕法刻蝕工藝形成，也能夠用石英玻璃板經(jīng)精細機械加工制造。
 

　　因為光纖陣列(FiberArray)選用V型槽制造，使用特殊的粘合工藝完結(jié)準確的光纖定位和高牢靠性，以滿意不同的需求。熱膨脹系數(shù)匹配的封裝規(guī)劃確保了光纖陣列板無應(yīng)力、高牢靠性和高溫下無光纖移位。所以，高精度的V型槽和高牢靠性的UV膠水是制造光纖陣列中的關(guān)鍵技術(shù)。
 

　　光纖陣列產(chǎn)品的基體資料有石英玻璃、耐熱玻璃可選，但一般選用石英玻璃板經(jīng)精細機械加工制造，從牢靠性的視點來說選用石英玻璃的較好，且研磨的時分也不簡單裂。端面拋光視點亦可依據(jù)客戶的要求訂制，如：90度、98度、82度等，帶纖擺放的顏色和長度也能夠依據(jù)客戶需求進行定制。
 

　　因為光纖陣列歸于勞動密集型產(chǎn)品，國外許多制造商均將出產(chǎn)環(huán)節(jié)向我國轉(zhuǎn)移出產(chǎn)，現(xiàn)在國內(nèi)能夠自行研制出產(chǎn)的企業(yè)有博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、奧康光通器材、東莞東源及浙江同星等，國外首要為日本Hataken和AIDI公司。在技術(shù)研制和自主創(chuàng)新方面國內(nèi)光纖陣列技術(shù)開展也有所打破，如：高精度的U型槽，選用自主知識產(chǎn)權(quán)的刻蝕制造工藝，這種技術(shù)一但打破并進入實用化，將大幅度下降光纖陣列的本錢。還有方形毛細管陣列，在AWG及單通道陣列中具有很好的特性。
 

　　高牢靠性的UV膠水是制造光纖陣列中另一項關(guān)鍵技術(shù)。光分路器制造工藝對光纖陣列具有很高的要求，除了要求V型槽具有高精度外，還要求UV膠水應(yīng)具有耐高溫高濕和滿足的硬度等特性。現(xiàn)在日本NTT-AT公司開發(fā)出產(chǎn)的系列復(fù)合產(chǎn)品，在技術(shù)上較為*，國內(nèi)在此項技術(shù)上仍是空白。
 

　　3.3PLC耦合及封裝技術(shù)
 

　　PLC光分路器技術(shù)除了芯片和光纖陣列外，另一項關(guān)鍵技術(shù)就是芯片與光纖間的耦合和封裝，他涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對準。
 

　　PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個導(dǎo)光通路(即波導(dǎo)通路)與光纖陣列中的光纖一一對準，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準準確度是該項技術(shù)的關(guān)鍵，封裝進程包含耦合對準和粘接等操作。PLC分路器芯片與光纖陣列的耦合對準有手藝和主動兩種，它們依靠的硬件首要有六維精細微調(diào)架、光源、功率計、顯微觀測體系等，而較常用的是主動對準，它是經(jīng)過光功率反饋構(gòu)成閉環(huán)控制，因而對接精度和對接的耦合效率高?，F(xiàn)在國外較*的耦合對準設(shè)備供貨商首要有：日本駿河精機(Suruga)、日本久下精機(Kuge)、美國Newport等;國內(nèi)也有開發(fā)，但六維精度無法到達耦合的要求。
 

　　跟著FTTH對光分路器需求的很多添加，國內(nèi)PLC器材封裝工業(yè)開展較快，具有規(guī)劃和研制力氣的要點代表企業(yè)有博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、光迅科技、日海通訊、無錫愛沃富、富春江光電、成都飛陽、大唐通訊(昆山)、中山奧康A(chǔ)gileCom、上海上誠等，還有更多的光器材企業(yè)和部分光纖光纜企業(yè)現(xiàn)已上和正在上PLC光分路器封裝項目。因為光分路器的封裝技術(shù)工藝相對簡單，出資不大(一臺手動對準體系20萬元人民幣左右)，項目簡單完結(jié)?，F(xiàn)在有很多高附加值PLC器材產(chǎn)品，封裝技術(shù)有特別的工藝技術(shù)和專有技術(shù)，國內(nèi)封裝廠家還需在這方面加大研制和投入力度。