可调光功率分配器的应用

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                   刘文，陈龙，罗勇，吴克宇，曾云
    武汉邮电科学研究院光迅科技企业
基于光纤耦合器的光功率分配器近年来已获得长足发展。主要是由于光纤城域网，光纤到户（FTTH）及光纤CATV的逐步普及应用，其市场需求量越来越大。市场上已经存在许多光功率分配器。这些产品的工作原理可能不同，但性能却与光纤熔融拉锥型器件基本类似。无论光纤型或其它类型器件现在都只能提供固定的分光比。随着电信业务的发展, 对于电信服务商及电信设备商，需要采用分光比可调的光功率分配器的场合越来越多。
为了降低FTTH的接入费用，运营商都力求节省光纤资源，许多运营商，如日本NTT等都采用了PON的技术，单一系统可容纳数百个用户。可以采用光功率分配器进行级联的方法，即由多个用户共用一个用户端设备，多个用户端设备通过光功率分配器汇接至一个光线路终端（OLT）。各个用户端设备所接入的用户数量的多少不一定相同，各个用户端到OLT的路径距离也可能各异。即各个用户端设备所需的光信号功率可能会有很大差异，并可能随时变化。而目前PON中使用的都是固定的光功率分配器，这样不利于光功率资源的有效分配。可调光功率分配器对多变的光纤到家市场，具有很强的针对性。它可以通过改变自身的功率分配因素，动态的分配各用户端设备所得到的光功率。这样就更好的提高网络配置的灵活性，充分利用光功率资源，提高网络的可靠性，降低投资风险。在实际工程中，可调光功率分配器可以按需要给各个节点分配功率。因为在FTTH推广的初始阶段，并不是每个节点中（如一个门栋）里每家都愿意参加FTTH计划，一个门栋中2家，4家，8家的情况都有。利用可调光功率分配器，可以通过按需分配的原则，节约初始设备的投入和安装费。另外借助可调光功率分配器，各个节点可以共享OLT的富裕光功率资源，在任何一个门栋出故障时，它都可以迅速得到所需要的光功率补充。
在城域网中，自愈环形网是一种常见的保护方式。该方式无需人工干预，网络能从失效故障中实时，自动恢复所承载的业务。如果采用可调光功率分配器作为该系统的关键部件，则在任一节点中断时，各节点所分配到的光功率都可以通过调节各自的功率分配因子而保持均衡。由于以可调功率分配器为中心的自愈环架构具有众多优点，因此可以应用的领域十分广泛。如PRISMA计划（移动应用交互式服务光路由，由欧盟支撑）可应用此架构实现以BSC（基站控制器）为核心，各基站为节点的蜂窝移动通信系统。
除了在FTTH及PON等接入网的应用之外，可调光功率分配器还可能在长途点对点系统中发挥重要作用。例如，用于光线路保护模块中。采用可调光功率分配器取代光线路保护的1+1方案中的 固定光功率分配器，可以兼顾现有光线路保护两种方案（1+1，1：1）的优点。系统在对两路径都实施监测的同时，还可以动态的调用在备份路径中的光功率资源。不仅如此，在实际工程应用中保护路径和初始路径往往不在一条光缆中，甚至物理路径也完全不同，这样才能对光缆被切断起真正保护作用。这时因为保护路径和初始路径在距离上可能有很大的差别，无论是1+1方案，还是1：1方案，两路径切换时，光功率的补偿或衰减可能成为系统正常工作的必要条件。换句话说，光放大器和可调光功率衰减器可能是必备设备。采用可调光功率分配器后，也许不能节约所需要的光放大器，但可调光功率衰减器将不再是必要的了。
此外，可调光功率分配器还可以作为不同比例的光分路器用于光纤CATV网络中，并且还可用作其他光器件的组件。如可用于光放大器的可调增益均衡器，自适应光放大器等。
综上所述，可调光功率分配器可以通过改变其功率分配因素，灵活的因应网络的变化情况，保持功率均衡，有效的利用光功率资源，维护网络的传输质量。当前的网络情况越来越多变，越来越需要能够随网络情况变化而变化的器件。因此，大家相信可调光功率分配器将会有非常广泛的应用市场。