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    随着通讯市场新增值业务如可视电话、IPTV、网络游戏等的不断推出，用户对带宽的要求不断提高，现有的以铜缆为主的XDSL网络已不能适应用户的需求。光进铜退已是大势所趋，特别一些发达国家如日本、美国、韩国等已将光纤到户   （FTTH）作为国家战略加以鼓励发展。无源光网络（PON）已经成为各国FTTH的首选接入方案。
    光分路器（splitter）作为连接光线路终端（OLT）和光网络单元（ONU）的核心光器件，其质量性能成为网络是否可靠安全的最关键器件之一。

    目前，光分路器主要有平面光波导技术和熔融拉锥技术两种，熔融拉锥技术又可以分为一次熔锥光分路器和多个1×2串接式光分路器。三种结构的原理图见图1。
    下面对二种产品技术作简要介绍
    ㈠平面波导型光分路器(PLC Splitter)
此种器件内部由一个光分路器芯片和两端的光纤阵列耦合组成。芯片采用半导体工艺在石英基底上生长制作一层分光波导，芯片有一个输入端和N个输出端波导。然后在芯片两端分别耦合输入输出光纤阵列，封上外壳，组成一个有一个输入和N个输出光纤的光分路器。（见图2a、图2b）
    根据用户需要，可以将输入输出为裸光纤的器件，封装在各式封装盒中，输入输出光纤用松套管保护，并可以外接各种连接器。（见图2c）
    该技术由于采用半导体技术，工艺稳定性、一致性好，损耗与光波长不相关，通道均匀性好，结构紧凑体积小，大规模产业化技术成熟，已经被日本、美国、韩国、法国等多数国家指定采用技术。常用的光分路器有1×N和2×N（N=4，8，16，32，64）
    ㈡熔融拉锥光纤分路器（FBT Splitter）
    熔融拉锥技术是将两根或多根光纤捆在一起，然后在拉锥机上熔融拉伸，拉伸过程中监控各路光纤耦合分光比，分光比达到要求后结束熔融拉伸，其中一端保留一根光纤（其余剪掉）作为输入端，另一端则作多路输出端。图3是两根光纤熔融拉伸后光纤模场截面示意图。
    一次拉锥技术是将多根光纤捆在一起(见图1b)，在特制的拉锥机上同时熔融拉伸，并实时监控各路光纤的损耗。目前成熟的一次拉锥工艺已能一次1×4以下器件。实验室有1×8的记录，但批量生产工艺还未成熟。目前国外FTTH工程中，低分路光分路器（1×4以下）常采用一次拉锥技术器件。（图4a为1×2实物图）

    串接式熔锥1×N分路器件都是由（N-1）个1×2拉锥单元串联熔接一个封装盒内（图1C为原理图，图4b为1×8封装盒内实物图片）。由于单元之间光纤需要熔接，而光纤需要有最小弯曲半径，通常体积会较大，例如：1×8光分路器由7个1×2单元熔接而成，封装尺寸通常为100×80×9mm。
    两种器件性能的比较
    1、工作波长
    平面波导型光分路器对工作波长不敏感，也就是说不同波长的光其插入损耗很接近，通常工作波长达到1260~1650nm，覆盖了现阶段各种PON标准所需要的所有可能使用的波长以及各种测试监控设备所需要的波。
    拉锥型光分路器，由于拉锥过程产生的光纤模场的变化，需要根据需要调整工艺监控工作窗口，根据需要可将工作波长调整到1310nm，1490nm，1550nm等工作波长（俗称工作窗口）。通常单窗口和双窗口的器件工艺控制较成熟，三窗口工艺较复杂。工艺控制不好的情况下，随着工作时间延长和温度的不断变化，插入损耗会发生变化。
    2、分光均匀性
    平面波导器件的分光比由设计掩膜版时决定的。目前常用的器件分光比都是均匀的。由于半导体工艺的一致性高，器件通道的均匀性非常好。可以保证输出光的大小一致性好。
    拉锥型分路器的分光比可根据需要现场控制，如果要求1×N均分器件，则用N-1个均分1×2组合而成。因为每个1×2器件不可能做到完全均分，所以串接而成的1×N器件最终的各通道输出光不均匀性被乘积放大，级数越多，均匀性越差。如果要求均匀性好，需要经过精确计算配对。
    拉锥型分路器分光比可变是此器件的最大优势。有时，由于用户数量和距离的不一致性，需要对不同线路的光功率进行分配，需要不同分光比的器件，由于平面波导器件不能随时变化分光比，只能采用拉锥型分路器。
    图5中，是两种1×8器件用1270~1600nm宽带光源扫描测试的插入损耗，浅色的PLC器件，深色的是拉锥型分路器，其中每一条曲线是某一通道的插入损耗扫描图。从图中可以看出，PLC的8个通道的损耗随着波长的变化很小，通道的均匀性也很好；拉锥型的分路器随着波长的变化损耗变化很大，只要1310和1490附近损耗较小，同时，图5，1×8 PLC与FBT测试比较均匀性较差。
    3、温度相关性TDL（Temperature Dependent Loss）
    平面波导器件工作温度在-40~+85℃，插入损耗随温度变化而变化量较小；拉锥型分路器通常工作温度在-5~+75℃，插入损耗随温度变化的变化较大，特别是在低温条件下（<-10℃），插入损耗不稳定。
    我们测试1×8PLC Splitter从-40~+85℃插入损耗变化量在±0.25dB，从-5~+75℃插入损耗的变化量约±0.15dB
  1×8FBT Splitter从-5~+75℃插入损耗的变化量约±0.45dB
    4、偏振相关损耗PDL(Polarisation Dependent Loss )
  PLC偏振相关损耗很小，1×32以下通常在0.1~0.2dB。1×2FBT   PDL在0.15dB左右，随着串接的器件越多，PDL也会叠加，1×8的将近0.45dB左右。
    5、体积
    PLC的器件体积很小，博创1×32的器件体积50×7×4mm,多分路拉锥的器件由于需要多个器件熔接，光纤弯曲要求最小直径>30mm，通常1×8器件直径在100×80×9mm。
    在实验室测试时体积一般不会成为主要问题，但在大规模组网时，考虑到集成布网的空间，体积显得非常重要。
  6、成本
  PLC的主要成本主要是设备成本和材料成本（芯片和光纤阵列）。该器件的生产设备昂贵，但这是一次性投入，随着生产规模扩大，产量越大，通道数越多，平均分摊到每个通道的成本越低。
    拉锥器件成本主要是人工成本和合格率成本。原材料成本很低（石英基板, 光纤, 热缩管, 不锈钢管等），低分路器的成本很低，高分路器件成品率较低，高分路器件成本较高。
  按目前的生产成本，PLC与三窗口拉锥分路器相比，1×8是临界点，1×16以上PLC性价比明显占优，1×4以下拉锥型分路器性价比占优。
  7、可靠性
  无源光网络（PON）比有源光网络（AON）的最大优势就在于无源光网络除局端和用户端外，中间线路全部是无源设备，可靠性好，运营维护成本低。
  ㈠平面波导器件与拉锥型分路器比较，其可靠性占有明显优势，主要有以下三点：（1）故障点不一样：平面波导器件理论上只在芯片和两个光纤阵列之间有两个交接面存在故障点，而1×N拉锥型分路器有2N-3个故障点（N-1个单元，N-2个熔接点）。故障点的增多，可靠性就会降低。
    如下图6，1×8两种器件比较。1×8拉锥器件有13个故障点，PLC器件只有两个。
    ㈡分光比是否变化：平面波导器件分光比由芯片决定，芯片本身不会变，同时芯片与光纤阵列耦合面是面接触，面接触很稳定，不会发生位移。博创科技到2007年已出货20多万只各类型号器件，未发生一只分光比变化超标。拉锥型光分路器工艺控制不好的情况下，分光比会因时间变化而发生变化。
    拉锥型分路器由于节点多，光纤拉伸过程中容易发生划痕等微观缺陷，因此，其抗机械冲击、机械振动性能较差。使用时不能剧烈撞击或跌落。
    总结
    综上所述，平面波导和拉锥型两种光分路器各有优缺点，拉锥型器件由于产品生产历史长，工艺比较普及，设备成本较低。在成本方面有明显优势。低分路情况下其技术指标与平面波导型相差不明显。因此，低分路（1×4以下）有明显优势。在高分路情况下，由于其成本优势不明显，加上技术指标均匀性较差，工作波长限制，以及可靠性等方面有明显劣势。
    平面波导光分路器由于生产设备较贵，工艺技术水平较高，有一定的技术和资金门槛，成本相对较贵。由于芯片制作具体大批量、规模化特点，器件的成本摊薄到每路成本，多分路器件的成本相对低，低分路相对较高。产品性能、可靠性方面，平面波导分路器具有明显的优势。
    现在市场上拉锥型分路器供应商比较多，如果按照Telecordia标准严格进行各种老化等工艺，成本比较高。但现在有很多公司只有一台拉锥机，没有试验老化设备，更没有净化车间等硬件条件，用的材料也是低质品，成本很低。这些产品主要有以下问题：分光比不稳定，时间长了会发生劣化；撞冲击能力差，拉锥单元内光纤易断；耐高低温能力差，经过冷热变化，会发生断纤等现象。
    随着使用PON技术的FTTH在全球的迅速扩张，光分路器用量迅速膨胀，PLC   Splitter的优点得到充分发挥，随着产量的急剧扩大，其成本也快速下降，其性价比已明显优于拉锥型分路器。美国、韩国、欧洲法国等国均指定使用PLC产品，日本考虑成本因素规定1×4及以下采用拉锥型（一次拉锥产品），1×8以上产品全部使用PLC。
  在器件选择方面，我们建议如下：
  根据使用需要，如果只是单波长传输，或双波长传输，从成本角度考虑可以选用拉锥器件，如果是PON技术的宽带传输，考虑到以后的扩容和监控需要，优先选用平面波导器件。
    低分路器件（1×4以下）可以选用拉锥器件，高分路器件（1×8以上）优先选用平面波导器件。■ Msn: fengdou168@hotmail.com

摘要 本文介绍了平面波导技术及器件的发展情况，并概要指出了平面波导光器件的市场前景和发展方向。
　　
　　关键词 PLC、Polymer、InP、AWG
　　
　　1概述
　　光波导是集成光学重要的基础性部件，它能将光波束缚在光波长量级尺寸的介质中，长距离无辐射的传输。平面波导型光器件，又称为光子集成器件。其技术核心是采用集成光学工艺根据功能要求制成各种平面光波导，有的还要在一定的位置上沉积电极，然后光波导再与光纤或光纤阵列耦合，是多类光器件的研究热点。
　　
　　2技术种类
　　按材料可分为四种基本类型：铌酸锂镀钛光波导、硅基沉积二氧化硅光波导、InGaAsP/InP光波导和聚合物（Polymer）光波导。
　　
　　LiNbO3晶体是一种比较成熟的材料，它有极好的压电、电光和波导性质。除了不能做光源和探测器外，适合制作光的各种控制、耦合和传输元件。铌酸锂镀钛光波导开发较早，其主要工艺过程是：首先在铌酸锂基体上用蒸发沉积或溅射沉积的方法镀上钛膜，然后进行光刻，形成所需要的光波导图形，再进行扩散，可以采用外扩散、内扩散、质子交换和离子注入等方法来实现。并沉积上二氧化硅保护层，制成平面光波导。该波导的损耗一般为0.2-0.5dB/cm。调制器和开关的驱动电压一般为10V左右；一般的调制器带宽为几个GHz，采用行波电极的LiNbO3光波导调制器，带宽已达50GHz以上。
　　
　　硅基沉积二氧化硅光波导是20世纪90年代发展起来的新技术，主要有氮氧化硅和掺锗的硅材料，国外已比较成熟。其制造工艺有：火焰水解法（FHD）、化学气相淀积法（CVD，日本NEC公司开发）、等离子增强CVD法（美国Lucent公司开发）、反应离子蚀刻技术RIE多孔硅氧化法和熔胶－凝胶法（Sol-gel）。该波导的损耗很小，约为0.02dB/cm。
　　
　　基于磷化铟（InP）的InGaAsP/InP光波导的研究也比较成熟，它可与InP基的有源与无源光器件及InP基微电子回路集成在同一基片上，但其与光纤的耦合损耗较大。　
　　
　　聚合物光波导是近年来研究的热点。该波导的热光系数和电光系数都比较大，很适合于研制高速光波导开关、AWG等。采用极化聚合物作为工作物质，其突出优点是材料配置方便、成本很低。同时由于有机聚合物具有与半导体相容的制备工艺而使得样品的制备非常简单。聚合物通过外场极化的方法可以获得高于铌酸锂等无机晶体的电光系数。德国HHI公司利用这种波导研制成功的AWG在25-65℃的波长漂移仅为±0.05nm。几乎任何材料都可以作为聚合物的衬底。成本低廉，发展前景看好。
　　
　　此外，为了得到更好的光波导性能，许多研究机构正在探索在新型材料上的波导制造方法。目前，有机无机混合纳米材料的平面光波导已研制成功，兼具有机与无机材料的优点，如性能稳定可靠、加工容易、能依需求调控光学性能等。由于新材料具有感光特性，在制造工艺上以显影方式直接做出的导光线路，将能进一步应用以低成本的简单工艺，更可大幅减少器件制造商的设备投入成本。
　　
　　3产品开发情况
　　目前，光通信应用最多的平面光波导器件主要包括有：各类光耦合器（Coupler、Splitter）、平面波导阵列光栅（AWG）、interleaver、大端口数矩阵光开关(Switch)、阵列型可变光衰减器（VOA）、可调谐光滤波器(OTF)、EDWA及可调谐增益均衡器等。
　　
　　（1）光耦合器
　　
　　硅基SiO2光波导技术制作的1×N 分支光功率分配器（Splitter）是平面波导结构的一种基本应用，它具有传统光纤耦合器所无法相比的小尺寸与高集成度，而且带宽宽、通道均匀性好。日本NHK推出的1 x N (N = 4,8,16,32)系列
　　
　

　　波导耦合器（图1、图2）具有均匀性好（£2.2dB,N=32）,PDL指标低(£0.3dB,N=32、16)的特点，分别可用于1260-1360和1480-1580波段。而Nx N (N = 4、8、16)星型耦合器的耦合比可实现20% 到 80%.的定制。
　　
　　法国光子集成公司Teem在2003初推出的基于平面波导技术的Nx N 系列8x(1x2), 16x(1x2), 4x(1x8), 8x(1x4), 2x(1x16)等分路器阵列，尺寸只有70 x 13 x 5.6 mm，是FBT同类产品尺寸的1/10，具有非常小的插损和回损指标，并已经通过Telcordia GR-1209 和 GR-1221测试。
　　
　　（2）平面波导阵列光栅（AWG）
　　
　　阵列波导光栅是基于干涉原理形成的波分复用器件，其基本结构由3部分组成：输入/输出光波导阵列、自由传播区平板波导和弯曲波导阵列。弯曲波导之间有固定光程差,使得不同波长的光信号在输出自由传播区干涉,并从不同输出波导口输出。目前平面波导型WDM器件有各种实现方案，其中比较典型的称为龙骨型的平面波导AWG器件最为普遍，如图3所示。该类器件通路数大、紧凑、易于批量生产，但带内频响尚不够平坦。
　　
　　AWG是第一个将平面波导技术应用于商品化的元件。其做法为在硅晶圆上沉积二氧化硅膜层，再利用微影制程（Photolithography）及反应式离子蚀刻法（RIE）定义出阵列波导及分光元件等，然后在最上层覆以保护层即可完成。AWG的制作材料除SiO2/Si外，InGaAsP/InP和Polymer/Si也常被采用。InGaAsP/InP系的AWG被看好的原因在于它尺寸小并能与InP基有源与无源光子器件及InP基微电子回路集成在同一基片上。
　　
　　首先提出AWG概念的荷兰人在两年前制作出了有别于龙骨型的AWG结构。
　　
　　
　

　　4为荷兰微系统技术公司（mikro systemtechnik）在TiO2/Al2O3平面波导上采用“自聚焦传输光栅（self-focussing Transmission Grating）”制作的垂直锥形波导AWG，由于TiO2和 Al2O3有较高的折射率差，其通道间隔可以作的很窄（典型值为0.3 nm）。
　　
　

　　AWG光波导的通道数由最初的16通道已发展到400个通道，最高记录为NTT利用两种类型的AWG的串联连接法(宽分波带宽的前级+窄通道间隔的后级)首次实现了1000个通道。目前商用流行的仍以40通道为主流。
　　
　　（3）Interleaver
　　
　　图为荷兰Twente大学的研究人员在SiON波导上采用非对称马-择（Mach- Zehnder）干涉仪和环行共振腔技术实现了 Interleaver功能，可将50 GHz间隔的波长交错分离，信道隔离度可达30dB。
　　
　

　　（4）大端口数矩阵光开关(Switch)
　　
　　平面波导型开关主要包含热光开关、电光开关和全内反射型开关。
　　
　　热光开关是利用硅波导的热感应折射率变化制作的，其M－Z腔由二个3dB耦合器和二个波导臂组成的，其中一臂上加有热光相移薄膜加热器。通过受热和非受热实现开关功能。
　　
　　电光开关与热光开关的波导结构相似，但采用电折变效应来实现对波导臂的光程差调制。由于Si材料为中心反演对称结构，泡克尔效应极弱，电光系数很小，因此难以利用场致折变效应，只能利用Si材料中的等离子色散效应，于是Si波导层中需要制备p-n结，以实现高浓度载流子的注入。InGaAsP/InP材料有较强的泡克尔效应和较大的电光系数而成为该类开关的研究热点。
　　
　　全内反射型开关又叫气泡开关，利用了热毛细现象。是在波导的交叉点上垂直形成窄矩形槽，槽内封入少量折射率匹配油，薄膜金属加热器淀积在槽的端上，通过加热使槽内的油产生气泡以改变波导交叉点的折射率来实现开关功能。
　　
　　日本NTT已制作了16´16的热光开关和32´32的全内反射型开关，消光比可达50dB以上。
　　
　　（5）阵列型可变光衰减器（VOA）
　　
　　首先将聚合物光元件产品通过严格的Telcordia标准的Gemfire公司推出的基于热光聚合物波导的VOA系列产品中有8端口和16端口两种，且8端口VOA具有关断功能，两者均尺寸小，功耗低。今年初，Gemfire在完成了对Avanex位于苏格兰Livingston的平面硅波导线路业务部门的收购后，最近又传出完成了对拥有有源平面硅处理工艺-雪崩二极管技术的NovaCrystals公司的收购。这将使Gemfire成为全面掌握平面波导技术的领先者。
　　
　　（6）可调谐光滤波器(OTF)
　　
　　该类器件大多利用铌酸锂良好的电光特性，在单片平面波导结构上实现可调谐滤波功能。上世纪末，美国物理研究所在氟化聚合物平面波导上掩模形成布拉格光栅，成功地实现了在1.55 µm波段11nm的可调谐滤波，串音-20 dB，插损3.2 dB。
　　
　　（7）EDWA
　　
　　EDWA一般由内嵌制作在Er3+:Yb3+共掺杂玻璃基片上的光波导组成。光波导结构能够将泵浦光能量约束在截面积非常小、长度较长的区域内，只需使用数厘米长高浓度的掺铒增益介质，就可以得到常规掺铒光纤几十倍的单位长度光增益。法国Teem光子公司于1998年末首先发布采用非刻蚀或沉积的离子交换法，在玻璃薄片而不是在硅片上制作波导，具有非常低的偏振和损耗特性。随后，美国Northstar光子公司及JDSU也采用了此技术。丹麦NKT集成公司推出的C带(1528-1562nm)20dB高增益EDWA，采用了980nm/100mW泵源，可单片集成多个放大器。随后，Teem光子公司和NKT集成公司同时发布采用PECVD制造技术，基于multi-source agreement(MSA)发展的4端口全集成EDWA，每端口可达10dBm的输出。美国Inplane光子公司也推出类似产品。此外NKT公司还可提供4及8端口可以分别控制的EDWA，且采用的是非致冷的980nm泵源，其可靠性测试通过了Telcordia GR-1312标准。
　　
　　（8）可调谐增益均衡器
　　
　　IBM苏黎士实验室在SiON波导上制作非对称马-择腔，采用加热一个波导臂的方法可动态控制EDFA光放大器的增益，如图6所示。采用7个这样的结构级联，可实现增益平坦度小于0.5 dB。
　　
　　4主要供应商及市场情况
　　　　据市场调研公司ElectroniCast（美）在2002年末的一项市场分析报告称，2010年前，平面波导光器件的增长率将会达到两位数，而到2006年前，将持续30多个百分点之高的增长率。2001年市场总额为1.73亿美元，到2011年，该市场总额将会超过42亿美元。此外，CIR（美）及RHK（美）的市场调研报告均对平面波导光器件的市场前景充满信心。
　　5 结语
　　建立在平面光波导（Planar Lightwave Circuit, PLC）技术之上的光器件，具有成本低、体积小、便于批量生产、稳定性好及易于与其它器件集成等优点。目前，集成光学元件已在通信、军事、电力、天文、传感等应用领域中发挥着重要作用。为提高光波导元件的集成度，现在已有不少的研究机构在进行三维光波导器件的研制，其目的是进一步增加光波导的通道数目。

  阵列波导光栅(AWG Arrayed Waveguide Grating)是实现多通道密集波分复用(DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing)光网络的理想器件,插入损耗是它的一个重要性能指标.本文介绍了多种减小AWG插入损耗的方法,并在此基础上,分析了如何使用楔形波导结构来降低模式失配所导致的耦合损耗.这种方法可以在不增加器件制作难度的同时大大降低AWG的插入损耗,并且适用于各种材料和结构的AWG器件设计.

阵列波导光栅（AWG）技术的新发展不仅为AWG赢回了大容量应用市场的主导地位，并且使AWG在小容量应用市场上获得了相当的份额。AWG在DWDM系统中提供复用和解复用功能，它可以把40到80个不同的DWDM波长信道复用到一根光纤当中，并在网络的另一端把这些波长信道分离开来。也就是说一个40信道的AWG可以代替40个不同的薄膜滤波器（TFF）。
更重要的是，AWG的关键技术——平面光路技术（PLC）——可以实现的功能远远不止复用和解复用，它还可以实现功率分配、交换、监测和光强可变衰减等功能。目前，能够同时实现100多项功能的PLC芯片已经问世。
就像集成电路取代三极管分立器件电路一样，未来的光通信系统将会在这种集成的单片光系统的基础上构建起来。不过要让这一切变成现实，每种集成模块的功能和分立器件相比，必须具有竞争力。随着新型集成模块的推出，这个目标正在逐步实现，对于AWG来说，它在越来越大的市场范围内，正凭借着自己的成本和性能优势，从分立的TFF器件手中赢得大量的市场份额。

盛极而衰——能否重现辉煌？<
PLC首度商用化是在1990年代末的电信泡沫时期，它把半导体工业的生产模式带入了光器件产业。当时，利用分立的光器件和各种光网络技术可以把单根光纤上的信息容量从每秒百兆比特提高到每秒太比特。不过分立器件价格高，而且体积和可靠性都达不到当时要求的理想水平。而PLC技术采用制造集成电路的设备和工具，大规模地生产集成光路，另外，PLC技术在降低成本的同时还能够增强器件的功能。
在通信系统中，第一个PLC的商用产品就是AWG。AWG迎合了泡沫时期通信容量暴涨的思路，追求更多的信道数量和更大的容量。然而从2001年开始，泡沫经济的破灭和电信业的滑坡戏剧性地改变了光器件市场的环境。其实，直到现在为止，AWG都是大容量DWDM系统最好的复用和解复用技术，它的单信道平均成本低、损耗小，而且一致性强。另外，由于AWG是集成系统，它的成本和性能几乎和信道数无关。而对于分立TFF来说，每增加一个信道就意味着增加一个分立的滤波器，所以它的成本将随着信道数的增加而线性增加，而性能却反而降低。
在泡沫时期，大家都认为数据量的爆炸性增长会让系统中的所有信道迅速派上用场，所以AWG的上述特点是它的绝对优势。而在泡沫破灭之后，大家清楚地认识到业务量将会相对平稳地增长。所以运营商在部署系统的时候，考虑的最重要的因素变成了“初装成本”，换句话说：运营商希望用最低的成本建立起第一条信道，而以后添加信道所用的成本显得并不是那么重要了，因为只有当数据量需求足够大，证明确实有必要支付这笔费用的时候，才会真正添加信道。
运营商这种思路的变化对AWG是很不利的。原因主要有两个：首先，因为AWG是集成的，所有通道必须一次性安装，这样就增加了“初装成本”。当然，没有必要把所有的收发器一次性都装上，所以，这里计算的成本只是为了激活一条信道的基本成本，实际上它只是一次性建立所有信道成本的一小部分，不过这似乎还是有些贵。其次，AWG需要动态温度控制来保证它的输出波长与ITU标准波长一致。虽然机架的供电成本如果由40个信道来分担会比较划算，不过初装成本还是很可观的。综上所述，尽管从整个寿命期内的总成本的角度考虑，AWG仍然是最佳的方案，TFF还是凭借 “初装成本低”的优势被业界人士再度看好。
不过，PLC的生产商并没有因为电信业的寒冬而一蹶不振，他们对AWG技术做了很多改进，使AWG得以在新的环境中继续保持竞争力并在竞争中获胜。首先，AWG是一个相对较新的技术，近几年它的光学性能有了很大的提高。例如，插入损耗已经降低到原来的一半，通带宽度也增加了50%多，这些性能的提高使AWG在小容量应用方面竞争力显著增强。其次，AWG成品率的显著提高使得成本迅速下降，40通道AWG的成本已经降得非常低。由于上述原因，很多设备商，尤其是亚洲的设备商已经把AWG作为一个标准器件，从其低廉的寿命期内总成本中获益良多。
不仅如此，AWG的两项技术突破还让它走进了原来被TFF占领的市场。第一项技术突破是研制成功了全波段AWG，或者称作“波长无关”AWG。这种AWG可以工作在任何波段，它用一种器件代替了12种不同的器件。第二项技术突破是“抗温漂”AWG的研制成功。抗温漂AWG不需要耗费电能来控制温度。这两种新型AWG不仅具备了TFF的所有优势，并且使AWG拥有了TFF所不能比拟的新优势，从而使AWG能在更广泛的市场范围内迅速地获得认可。

全波段AWG
现在，在铺设长途光纤网络的时候，运营商希望初装成本最低，也就是说运营商希望开始的时候只安装几条信道。不过为了在未来网络扩容时不会捉襟见肘，他们也要求系统可以扩容至整个C波段的80~96个信道（以50GHz为间隔）。如果采用TFF技术，这两个互相矛盾的要求造成的后果就是：器件生产商要生产出96种不同的滤波器，而设备商处境更狼狈，虽然客户开始时只使用几个滤波器，但是他们还是要把这些器件都储备起来，以备网络扩容时使用。
另外，为了平衡衰减，这些滤波器通常成组采用，即相邻八个信道的段内滤波器构成一组。这样96个信道的系统就需要12组不同波段的8信道模块。很多运营商开始组网时只安装一个波段，等到业务量增加，要求扩容时，再加入新的波段。然而所有的器件都必须生产出来，器件数量达到12组，这无疑增加了生产和库存管理的成本。
对这个问题，AWG提供了一个简单和高性价比的解决方案。顾名思义，AWG是一种光栅，当光程差等于波长整数倍的时候（也就是=nλ，n称为光栅的阶数）光栅就会发生干涉现象。而且这种干涉现象在光程差为波长的n+1或者n-1倍的时候也会发生。所以完全可以设计一个光栅，它的n阶匹配第一波段，而它的n+1阶匹配第二波段，n+2阶匹配第三波段，依此类推。而且，它的自由频谱范围FSR和波段间隔刚好一致。
这样的AWG被称作全波段AWG。图1所示的就是这样一个AWG，这里为了消除所有信道的插入损耗，一个输入端口用于奇数波段，另一个输入端口用于偶数波段。



全波段阵列波导光栅采用两个输入端以消除各个信道的插入损耗，这两个输入端分别负责奇数波段和偶数波段。
图2是全波段AWG的复合输出频谱，信道间隔为50GHz，每个循环跨度为8个信道。图中红色的信道是奇数波段的信道，蓝色的是偶数波段的信道。作为解复用器时，第一个波段的第1到第8信道分别从1号到8号光纤输出，第二个波段的第9到第16信道分别从1号到8号光纤输出，第三个波段的第17到第24信道分别从1号到8号光纤输出，依此类推。这样，同一个器件可以在任何波段使用，需要生产和库存的器件的数量降低了，从12个变成了1个。



全波段阵列波导光栅的独特结构使它能够用于任何波段，和薄膜滤波器相比，使用全波段阵列波导光栅极大地降低了对库存的要求。
因为只需要一种器件就可以完成多种器件的功能，所以无论运营商采用哪个波段，或者希望升级加入哪一个波段，库存管理和备货的费用都可以降低50%，同时AWG和TFF或者布拉格光纤光栅相比，还有一个优势：它在50GHz间隔的系统中色散要小得多，也平滑得多。

抗温漂AWG
由于玻璃材料反射系数的原因，AWG的中心波长会随着温度的不同有所变化，温度每变化1摄氏度，AWG的信道将会漂移11pm。标准的AWG中，这种温漂是由有源温度控制器来抑制的，以保证AWG的信道与ITU标准相符。为了不影响系统的性能，AWG芯片的温度变化必须保持在±1℃之内。曾经开发出一些无源温漂补偿技术，但是这些技术大多都会使系统的性能有所下降。在电信泡沫时期，性能是要考虑的首要问题，系统设计者宁愿消耗电能控制温度，也不愿容忍AWG影响系统的性能。但是，现在成本是最重要的。
新开发出来了一种实用且耐用的抗温漂AWG，它使用机械方法补偿温漂，其性能和标准的AWG相当。AWG实际上是一个波前准确度优于λ/200的超高质量的干涉仪，也就是说，AWG的所有零部件都必须非常完美，不能有一点儿的缺陷或者不规范，所有部件的光学相位误差必须小于两度。和以往的抗温漂方法不同，这种新方法不是把光从玻璃中分离出来，因为这样会干扰波前，而是机械地来移动波导“捕捉”合适的波长信道。
图3显示了这种新型抗温漂AWG的信道中心波长与ITU标准波长的偏差随温度的变化。从0℃到-60℃，此偏差只相当于标准AWG的温度变化±1℃时波长的变化，从-30℃到+70℃，此偏差也只相当于标准AWG温度变化±1.5℃时波长的变化。由此可见，抗温漂AWG把低成本优势和标准AWG的高性能优势结合了起来，而且它是无源的。



抗温漂AWG在机械补偿温漂的同时还表现出了优良的性能。
抗温漂技术为AWG开辟了两个新的市场。一个是，在机架不能提供电功率或者不方便提供额外电源进行温度控制的时候，AWG可以代替TFF用于DWDM系统的复用器/解复用器模块。这种DWDM系统一般用在长途网络和城域网当中，AWG的高性能和低成本的优势对这些网络尤其有益。这个市场即使不会迅速扩张，也会有相当的增长。
另一个更富有潜力的市场是新兴的WDM-PON系统，最近韩国电信宣称已开始招标建设这个系统。因为WDM-PON系统要求在室外-30℃到70℃的温度范围内都可以正常运行，而TFF的温漂大，不符合室外WDM-PON系统的应用要求，所以系统可能会使用大量的抗温漂AWG以提供超过百兆的光纤到户业务。
再现辉煌
由于AWG性能获得了极大的提高，成本显著降低，加上全波段AWG的开发成功，AWG已经逐渐地从TFF手中赢回不少的市场份额，准备再现电信泡沫时期的辉煌。不仅如此，AWG只是采用PLC技术的众多产品中的一种。使用可变光衰减器制作的复用器、阻光器，可重配置光分插复用器都是把多项不同的功能集成于一个PLC芯片的光集成产品，它们也以低成本高性能的优势赢得了市场的关注。同时，还有几家公司正在开发基于PLC技术的混合收发器，如组合了波导芯片、激光器和光探测器的用于光纤到户的三波收发器。
未来的光纤器件工业将发扬PLC低成本、高性能的优势，生产出高度集成，多功能的“单片光系统”。AWG正是构建这些集成系统的一个重要模块。从AWG最近的发展情况看，它已准备挑起这副重担。

前言
　　早在六十年代初就有人提出了光路集成的概念，直到六十年代末，才正式提出集成光学的设想，从此掀起了集成光学研究的新 热潮。集成光学这一新学科的诞生引起全世界物理学、化学和材料科学等领域科学家的极大关注。人们预计，集成光学会将象集成电子学一样，将引起信息技术发展的深刻变革。由于集成电子学的示范效应，使得各国科学家纷纷选择最有潜力的发展方向，不断的发展和完善各种集成光学器件。时止今日，它已经历了近三十年的发展历史，建立了自己的理论体系、实验方法和工艺手段，并取得了大量辉煌的研究成果，为世人所瞩目。集成光学已成为一门光学和薄膜电子学交叉的新学科，越来越受到人们的重 视。目前，集成光学元件已在通信、军事、电力、天文、传感等应用领域中发挥着重要作用。集成光学元件的最大优点之一是它能将常规的具有各种功能的分立光学元件集成到同一光学衬底表面，并且具有多个分立光学元件所构成的庞大光学系统处理光信号的同样功能。与分立光学元件相比较，集成光学元件具有体积小、结构紧凑坚固、抗干扰能力强、稳定可靠、寿命长等优点。尤其是在军事部门的应用，更具有常规光学系统无法比拟的优越性。
集成光波导器件的发展趋势
　　光波导（简称波导）是集成光学重要的基础性部件，它能将光波束缚在光波长量级尺寸的介质中，长距离无辐射的传输。光波导器件与常规的分立光学元件相比，它们之间的根本差别在于波导中传播光波的模式是分立的。在集成光波导器件的研究方面，人们已经研制了众多不同功能的光波导元器件，其中很多光波导器件的性能远远优于分立元件的性能。经过了三十多年的发展，集成光波导器件的研究已从最初的单元件、单功能光波导器件，向多功能、多元件单片集成的方向发展。近几年，随着光纤通信需求量的高速发展，推动了集成光波导器件的研究向高性能、高密度集成光波器件的方向发展。目前，光通信应用最多的光波导器件主要包括有： N×N 光波导星型耦合器、列阵光波导光开关和列阵波导光栅（ Array Waveguide Grating 简称 AWG ）等等。
　　LiNbO 3 晶体是一种比较成熟的材料，它有极好的压电、电光和波导性质。除了不能做光源和探测器外，适合制作光的各种控制、耦合和传输元件。 LiNbO 3 光波导的制作，可以采用外扩散、内扩散、质子交换和离子注入等方法来实现。通常采用 Ti 的内扩散工艺制备光波导，它具有传播损耗较低，一般为 0.2 ～ 0.5dB ／ cm ；模式尺寸与单模光纤能很好匹配，光纤一波导的耦合损耗一般是 ldB 左右，最低已达 0.15dB ；调制器和开关的驱动电压一般为 10V 左右，最低已达 0.35V ；一般的调制器带宽为几个 GHz ，采用行波电极的 LiNbO 3 光波导调制器，带宽已达 40GHz 。 Ti 扩散 LiNbO 3 光波导器的研究有 1 × 64 、 64 × 64 、 1 × 128 通道器件， 并已着手研制 256×256 巨型开关网络，用集成光学技术还可制造出更大的无源开关系统（如 1024 ×1024 ）。
　　AWG 器件是最近几年发展最快的集成光波导器件，随着波导制备工艺的不断完善， AWG 光波导的通道数已由最初的 16 通道已发展到 265 个通道，现在人们正在研究集成密度更高的 AWG 器件。在 AWG 器件的研究和产业化方面，日本的一些大公司间的竞争非常激烈。 NEC 的 AWG 模块已形成产品，并开始向国内外出售。 40 个通道的 AWG 的样品是目前 AWG 的主流产品。目前 NEC 的产量规模为月产约 200 个，一年以后预计月产 1000 个。去年 DWDM 通信系统的通道数主要是 32/64 个通道，预计今年下半年开始可能增至 160 个通道； NTT 研制成功了 AWG 器件，并利用两种类型的 AWG 的串联连接法首次实现 1000 个通道。这种方法就是将具有宽的分波带宽的前级 AWG 和 10 个窄通道间隔的后级 AWG 串联连接起来。前级 AWG 的信道带宽为 1THZ ，有 10 路，后级的各 AWG 的信道带宽为 10GHZ ，有 160 路。为了使后级的各 AWG 的中心波长与同其连接的前级 AWG 的信道中心波长一致，而将由前级 AWG 分成 10 波的光再由后级 AWG 以 10GHZ 的带宽进行分波。其结果通过使用后级 AWG 所具有的 160 路中的 100 路，以 10GHZ 信道间隔实现了 1000 个通道。
　　在光纤通信中应用的集成光波导器件都是通过光纤进行输入、输出耦合连接。因此，随着高密度光波导器件的发展，人们也在不断的完善光纤列阵同光波导列阵的耦合和粘接技术，提高耦合效率、降低插入损耗。 为保证如此高密度集成光波中的每一条波导都有很好的均匀性，不但需要波导制备中的每一个工艺都有很完善和很好的重复性，还需要提高光纤同波导间的耦合的精确度。因此，对高密度列阵光纤同光波导间耦合机械系统的研究，如同光波导制备其它工艺一样非常重要。
列阵光纤—波导耦合问题
　　光纤同光波导间的耦合随着光波导器件的发展而不断的改进。最初的光纤波导耦合是单通道波导同单根光纤的耦合，光波导同光纤的耦 合比较容易实现。随着集成光学的不断发展，光波导器件已向高密度波导列阵的方向发展，目前，集成光波导的通道数已达到几百路，并向上千路通道方向发展。
　　目前，光波导器件的主要制备是采用平面制备工艺完成，光波导列阵通常位于衬底的上表面。对于高密度光波导列阵而言，波导的输入和输出端面在衬底的边沿，其波导的中心很好的排列在一条直线上。对于高密度的光波导列阵同光纤的耦合无法采用单根光纤同波导对接的方法来实现对接。人们研究发明了硅基材料制备 V-型槽的方法，用V-型槽定位光纤的方法（如图3所示），实现光纤列阵同波导的对接。由于单晶硅在{1 0 0}晶面具有很好的定向腐 蚀特性，可以通过化学腐蚀方法制备槽宽和槽深度一致的列阵V-型槽。光纤被装入V-型槽中，严格的定位在V-型槽中，光纤的中心列在一条直线上，确保同波导列阵很好的匹配对接。
　　由于列阵光波导的制备工艺复杂，制备成本非常昂贵。因此，在进行列阵光纤同光波导耦合粘接之前，需要对定位好的光纤列阵进行严 格的质量检测，它同样是制备高密度集成光波导器件的关键。光纤芯距测量系统（ CORE-PITCH PRO. ）是用于检测列阵光纤和光波导端 面的专用设备。对于光纤列阵的测试是通过白光源输入到光纤距阵， NFP （近场图像）光学剖面测量仪观察光纤列阵每根光纤的光芯的位置。 NFP （近场图像）光学剖面测量仪，将通过监控 工序去搜寻每个光芯 的主轴中心，并在计算机上给出每根光纤对应的坐标位置。从观察到的受力点和通过激光干涉仪所经过的位置，我们的 NFP （近场图像）光学剖面测量仪能够测量精确的光纤列阵的光纤芯位置，并能精确测量纤芯的间距。
　　列阵光纤很好的定位并经过严格的检测后，下一项重要的工作是将光纤列阵同波导实现端面的对接。由于光纤尺寸为微米量级，光纤列阵的长度为毫米至厘米量级。要保证波导列阵同光纤列阵很好的对准和粘接，需要高精度的光纤波导耦合调芯系统。
自动列阵光纤—波导调芯耦合系统
　　为确保光纤列阵同密度光波导很好的对接，不但需要制备高质量的光波导器件和硅 V-型槽，还需要如图5所示的6维高精度的微调节架，其中有3维平移和3维转动。由于光波导和光纤的芯径为微米级，为确保它们之间高精度的对接，需要微调节架的精度应高于1个量级。
　　用于光纤同光波导的微调节架最初是采用手动调节方法，因此，每个光模块的质量和制备周期会因为操作者的经验和熟练程度而差别很大，并且成品率很难保证。为了提高工作效率、确保每个光模块的质量，我们研究开发了列阵光纤波导耦合用全自动调芯系统，自动调芯系统的装置如图 5 所示。自动调芯系统采用步进电机驱动，步进电机细分每步最小移动量仅为 0.05μm 。
列阵光纤光波导耦合全自动调芯系统机理：
　　1. 将光纤光波导安装到对应的位置后，光波导自动调芯耦合设备将自动调节方位。光波导夹具位置保持不变，光纤列阵首先向波导 端面接近，当光纤列阵微微接近波导时，光纤夹具下调节架的传感器将测量到受力点，并自动调节光纤列阵的方向，直到光纤列阵端面同波导端面完全平行。光纤端面同波导端面调节平行后输入端光纤开始通光进行光纤波导耦合。
　　2. 由于列阵光纤的通道数太多，通常为几十 ～ 几百个通道，如果每个通道都进行耦合调节，需要的时间太长，并且由于 V 型槽已将光纤 很好的定位，因此不需要调节每根光纤进行耦合。用于列阵光纤—波导耦合用的自动调芯系统采用首尾两根光纤耦合，实现 光波导同光纤列阵的耦合。根据几何原理，首尾间隔越远耦合的精度越高。单通道光纤耦合采用以下两步来调节获得最佳耦 合，第一步是光场搜寻，首先设定光噪声基线（ Noise Level ），探测光纤将在光波导输出端处采用图示的路径搜索大于光噪声基线的光信号，当搜寻到光信号后进入第二步峰值搜寻，峰值搜寻采取图示的路径在 X 、 Y 方向搜寻达到最大耦合光强，整个耦合过程由计算器控制自动完成。第一个光纤通道调节好计算机将自动存储这根光纤所在的位置。首光纤调节好后再调节尾光纤，调节步骤同上。尾光纤调节好后，自动调芯系统会自 动调节将首光纤归位到最佳耦合位置，调节耦合过程完成。全部耦合过程可以一次调节完成。
　　3. 下面讨论一下光纤耦合过程中存在的列阵波导尺寸同列阵光纤尺寸的不匹配问题，以及解决方案。由于列阵光纤同光波导在制备过程中的一些不确定因素，使得其尺寸产生偏差，这时计算机将如何调节其光纤的位置。我们认为这时可根据不同光器件的要求采取三种不同的耦合方式，第一种是采取首根光纤最佳匹配位置；第二种是采用尾根光纤最佳匹配位置；第三种是取首尾光纤最佳位置的平均值。这三种不同最佳耦合方式可根据用户的用途分别采用，并在全自动列阵光纤波导调芯耦合系统的计算机中设为固定方式。通常第三种匹配方式比较常用。
　　目前，高密度列阵光纤光波导自动调芯耦合系统，已经成功的应用于光波导星型耦合器、列阵波导开关和列阵波分复用器的光纤波导耦合粘接工艺，并获得非常高的耦合效率。尤其是全自动调芯系统在 AWG 光模块的研究和生产中得到了广泛的应用。
总结
　　光纤通信领域的高速发展，极大的推动了光波导器件的向高密度集成化方向发展。目前，线阵高密度列阵光纤波导耦合技术已经非常完善，并能很好的满足光波导模块生产的需要。现在，光纤光波导耦合发展的新趋势——为提高光波导元件的集成度，现在人们在研究三维光波导器件，其目的是进一步增加光波导的通道数目，未来将实现面阵光波导列阵同面阵光纤的耦合。

  随着光纤通信产业的复苏以及FTTX的发展，光分路器（Splitter）市场的春天也随之到来。目前光分路器主要有两种类型：一种是采用传统光无源器件制作技术（拉锥耦合方法）生产的熔融拉锥式光纤分路器；另一种是采用集成光学技术生产的平面光波导（PLC）分路器。PLC分路器是当今国内外研究的热点，具有很好的应用前景，然而PLC分路器的封装是制造PLC分路器中的难点。   PLC分路器内部结构。 PLC分路器的封装是指将平面波导分路器上的各个导光通路（即波导通路）与光纤阵列中的光纤一一对准，然后用特定的胶（如环氧胶）将其粘合在一起的技术。其中PLC分路器与光纤阵列的对准精确度是该项技术的关键。PLC分路器的封装涉及到光纤阵列与光波导的六维紧密对准，难度较大。当采用人工操作时，其缺点是效率低，重复性差，人为因素多且难以实现规模化的生产等。   PLC分路器实物照片。   PLC分路器的制作 PLC分路器采用半导体工艺（光刻、腐蚀、显影等技术）制作。光波导阵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实现1、1等分路；然后，在芯片两端分别耦合输入端以及输出端的多通道光纤阵列并进行封装。其内部结构和实物照片分别如图1、2所示。 与熔融拉锥式分路器相比，PLC分路器的优点有：（1）损耗对光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要。（2）分光均匀，可以将信号均匀分配给用户。（3）结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需留出很大的安装空间。（4）单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。（5）多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。 同时，PLC分路器的主要缺点有：（1）器件制作工艺复杂，技术门槛较高，目前芯片被国外几家公司垄断，国内能够大批量封装生产的企业很少。（2）相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。 PLC分路器封装技术 PLC分路器的封装过程包括耦合对准和粘接等操作。PLC分路器芯片与光纤阵列的耦合对准有手工和自动两种，它们依赖的硬件主要有六维精密微调架、光源、功率计、显微观测系统等，而最常用的是自动对准，它是通过光功率反馈形成闭环控制，因而对接精度和对接的耦合效率高。 PLC分路器封装主要流程如下： （1）耦合对准的准备工作：先将波导清洗干净后小心地安装到波导架上；再将光纤清洗干净，一端安装在入射端的精密调整架上，另一端接上光源（先接6.328微米的红光光源，以便初步调试通光时观察所用）。 （2）借助显微观测系统观察入射端光纤与波导的位置，并通过计算机指令手动调整光纤与波导的平行度和端面间隔。 （3）打开激光光源，根据显微系统观测到的X轴和Y轴的图像，并借助波导输出端的光斑初步判断入射端光纤与波导的耦合对准情况，以实现光纤和波导对接时良好的通光效果。 （4）当显微观测系统观察到波导输出端的光斑达到理想的效果后，移开显微观测系统。 （5）将波导输出端光纤阵列（FA）的第一和第八通道清洗干净，并用吹气球吹干。再采用步骤(2)的方法将波导输出端与光纤阵列连接并初步调整到合适的位置。然后将其连接到双通道功率计的两个探测接口上。 （6）将光纤阵列入射端6.328微米波长的光源切换为1.310/1.550微米的光源，启动光功率搜索程序自动调整波导输出端与光纤阵列的位置，使波导出射端接收到的光功率值最大，且两个采样通道的光功率值应尽量相等（即自动调整输出端光纤阵列，使其与波导入射端实现精确的对准，从而提高整体的耦合效率）。   图3. 1分支PLC分路器芯片封装结构。   （7）当波导输出端光纤阵列的光功率值达到最大且尽量相等后，再进行点胶工作。 （8）重复步骤（6），再次寻找波导输出端光纤阵列接收到的光功率最大值，以保证点胶后波导与光纤阵列的最佳耦合对准，并将其固化，再进行后续操作，完成封装。 在上面的耦合对准过程中，PLC分路器有8个通道且每个通道都要精确对准，由于波导芯片和光纤阵列（FA）的制造工艺保证了各个通道间的相对位置，所以只需把PLC分路器与FA的第一通道和第八通道同时对准，便可保证其他通道也实现了对准，这样可以减少封装的复杂程度。在上面的封装操作中最重要、技术难度最高的就是耦合对准操作，它包括初调和精确对准两个步骤。其中初调的目的是使波导能够良好的通光；精确对准的目的是完成最佳光功率耦合点的精确定位，它是靠搜索光功率最大值的程序来实现的。对接光波导需要6个自由度；3个平动（X、Y、Z）和3个转动（α、β、g），要使封装的波导器件性能良好，则对准的平动精度应控制在0.5微米以下，转动精度应高于0.05度。 1×8分支PLC分路器的封装 对1分支PLC分路器进行封装，封装的耦合对准过程采用上面介绍的封装工艺流程。对准封装后的结构如图3所示，封装的组件由PLC分路器芯片和光纤阵列组成。在PLC分路器芯片的连接部位，为了确保连接的机械强度和长期可靠性，对玻璃板整片用胶粘住。光纤阵列是用机械的方法在玻璃板上以250微米间距加工成V形沟槽，然后将光纤阵列固定在此。制作8芯光纤阵列的最高累计间隔误差平均为0.48微米，精确度极高。在PLC分路器芯片与光纤阵列的连接以及各个部件的组装过程中，为了减少组装时间，采用紫外固化粘接剂。光纤连接界面是保持长期可靠的重点，应选用耐湿、耐剥离的氟化物环氧树脂与硅烷链材料组合的粘接剂。为了减少端面的反射，采用8°研磨技术。连接和组装好光纤阵列后的PLC分路器芯片被封装在金属（铝）管壳内。1分支的组件外形尺寸约为40X4X4。
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