分光器是什么？作用及上下行是什么？

什么是分光器？

分光器（Optical Splitter）是一种无源光器件，主要用于光纤通信系统中将光信号按一定比例分配到多个输出端口，或合并多个输入端口的光信号，其核心原理基于光学技术，通过熔融拉锥（FBT）或平面光波电路（PLC）等工艺制成，具有低插入损耗、高稳定性、宽工作波长范围等特点，根据结构不同，分光器可分为均匀分光和非均匀分光两类，常见分光比例包括1:2、1:4、1:8、1:16、1:32等，广泛应用于光纤到户（FTTH）、无源光网络（PON）、有线电视（CATV）及数据中心等领域。

分光器的作用是什么？

分光器在光纤网络中扮演着“信号分配中枢”的角色，其核心作用可归纳为以下几点：

1. 光信号分配
   在PON系统中，分光器将光线路终端（OLT）发出的下行光信号均匀分配至多个光网络单元（ONU），实现“一对多”的信号覆盖，一个1:32的分光器可将1路光信号分为32路，支持32个用户同时接入，大幅节省主干光纤资源。

2. 光信号合并
   在上行方向，分光器可将多个ONU发送的微弱光信号合并后传输至OLT，确保上行数据的汇聚与回传，这一过程需分光器具备高隔离度，避免信号串扰。

3. 扩展网络覆盖范围
   通过多级分光（如树形拓扑），分光器可延伸网络传输距离，支持大规模用户接入，在FTTH场景中，分光器可覆盖数公里范围内的上千个终端节点。

   

4. 降低部署成本
   分光器无需供电，结构简单且维护成本低，通过减少光纤布放数量和局端设备端口，显著降低网络建设与运维费用。

什么是分光器的上下行？

在PON网络中,“上下行”指光信号在OLT与ONU之间的传输方向，其机制因分光器的存在而具有独特性：

下行（Downstream）

• 方向：OLT → 分光器 → 多个ONU。
• 技术特点：
  • 广播式传输：OLT将信号广播至所有ONU，各ONU通过媒体访问控制（MAC）地址识别并提取属于自己的数据。
  • 波长固定：通常采用1490nm波长，以减少光纤衰减。
  • 分光方式：均匀分光，确保各用户信号功率一致。

上行（Upstream）

• 方向：多个ONU → 分光器 → OLT。
• 技术特点：
  • 突发式传输：ONU采用时分多址（TDMA）技术，分时发送信号以避免冲突。
  • 波长固定：通常采用1310nm波长，与下行波长区分。
  • 功率控制：因各ONU至分光器的距离不同，需通过动态带宽分配（DBA）和光功率调整补偿路径损耗。

上下行分光器的工作原理对比

分光器的关键性能指标

选择分光器时需重点关注以下参数：

• 分光比（Splitting Ratio）：输出端口数量，如1:64表示1个输入、64个输出。
• 插入损耗（Insertion Loss）：信号通过分光器的功率衰减，3.5dB（1:2分光）至≤18dB（1:64分光）。
• 附加损耗（Excess Loss）：分光器引入的额外损耗，理想值应≤0.5dB。
• 均匀性（Uniformity）：各输出端口功率的差异，1.5dB。
• 工作波长：支持波长范围，如1260-1610nm（覆盖PON全波段）。

分光器的应用场景

1. FTTH网络：作为PON系统的核心组件，实现光纤到户的信号分配。
2. CATV系统：将射频光信号分配至多个家庭，支持高清电视传输。
3. 数据中心：用于服务器间的光互连，优化光路布局。
4. 测试与测量：在实验室中用于光功率检测和校准。

相关问答FAQs

Q1: 分光器是否需要供电？
A: 分光器属于无源器件，无需外部供电，依赖光信号能量工作，因此具有高可靠性和低故障率。

Q2: 分光器的分光比如何选择？
A: 分光比需根据用户密度和OLT端口数综合确定，若OLT有16个端口，每个端口需覆盖64户，则选用1:64分光器；若用户分布稀疏，可选用1:32或1:16分光器以降低损耗。