引言:在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)(NGN)、“三網(wǎng)融合”、IPTV等新興市場(chǎng)機(jī)會(huì)的推動(dòng)下,光傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大規(guī)模的升級(jí)和改造,中國(guó)的光通信產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了史無(wú)前例的發(fā)展機(jī)會(huì)。
同時(shí)國(guó)家政策的支持對(duì)信息產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展也產(chǎn)生了促進(jìn)作用,“十二五”規(guī)劃明確提出了光纖寬帶戰(zhàn)略性大規(guī)模發(fā)展的目標(biāo)。電信運(yùn)營(yíng)商大幅加快光纖入戶寬帶建設(shè)和用戶發(fā)展,光通信產(chǎn)業(yè)在“十二五”期間將有爆發(fā)性的增長(zhǎng)。
隨著FTTH的迅速普及以及數(shù)據(jù)中心的大規(guī)模部署,光連接器作為亞微米級(jí)高精度定位所必需的部件,機(jī)會(huì)逐漸增多,亞微米光連接技術(shù)迅速發(fā)展。當(dāng)前,中國(guó)的亞微米光連接技術(shù)產(chǎn)品已基本擺脫依靠進(jìn)口的局面,基本形成大規(guī)模制造供應(yīng)鏈。
亞微米級(jí)光連接技術(shù)指標(biāo):
亞微米級(jí)光連接技術(shù)由IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引導(dǎo),它規(guī)范了光功率分布中的光連接器的最大接插損耗:全溫度、全濕度、全壽命、粉塵、震動(dòng)及各種惡劣環(huán)境下,0.7dB。因此,連接器插損指標(biāo)出廠時(shí)一般要求在典型值0.2dB。
圖1,IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范引導(dǎo)光功率損耗分布
(C114注:本文所有圖片均由同星光電提供)
亞微米級(jí)光連接性能衡量指標(biāo)主要有:衰減光纖的對(duì)中幾何尺寸,幾何精度又決定于裝配精度和其它零部件尺寸精度。如下圖所示:大于微米橫向錯(cuò)位誤差是造成光學(xué)損耗最大殺手。
圖2,橫向錯(cuò)位誤差是造成光學(xué)插損計(jì)算
圖3,理論和實(shí)驗(yàn)證明亞微米是光連接最佳耦合區(qū)
亞微米級(jí)光連接技術(shù)要素
超精密加工種類(lèi):指標(biāo)如下圖所示:
圖4,亞微米光連接技術(shù)中超精密加工種類(lèi)
超精密加工容限水平及進(jìn)展
圖5,亞微米光連接技術(shù)中超精密加工極限
微成型技術(shù)及亞微米模具加工技術(shù):
圖6,亞微米光連接技術(shù)中超精密模具加工
圖7,超精密模具加工模擬技術(shù)
檢測(cè)技術(shù):
激光干涉儀,有高精度干涉方法及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力可令系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和儀器精密度達(dá)到1/20波長(zhǎng)。
圖8,亞微米光連接技術(shù)中干涉技術(shù)
影像測(cè)試儀,其精準(zhǔn)度憑著其高解像力及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力可令系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和儀器精密度達(dá)到低于微米以下。
亞微米級(jí)光纖連接技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)場(chǎng)快速光纖連接器是亞微米級(jí)光連接技術(shù)的應(yīng)用之一,另稱(chēng)現(xiàn)場(chǎng)組裝型連接器,不需要熔接,只通過(guò)簡(jiǎn)單的工具、利用機(jī)械連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)入戶光纜直接成端的方式,連接器現(xiàn)場(chǎng)組裝的過(guò)程中無(wú)需注膠、研磨。
光纖現(xiàn)場(chǎng)連接器使用技術(shù)分預(yù)置光纖和非預(yù)置光纖兩大類(lèi)。第一類(lèi)預(yù)置光纖的點(diǎn)設(shè)置在連接器內(nèi)部,預(yù)置有匹配液;第二類(lèi)非預(yù)置光纖點(diǎn)在連接器表面,不預(yù)置匹配液,直接通過(guò)適配器與目標(biāo)光纖相連。
圖9,同星現(xiàn)場(chǎng)光纖快速連接器產(chǎn)品系列
由于無(wú)需熔接操作方便快捷、接續(xù)成本低,真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的接入,現(xiàn)場(chǎng)快速光纖冷接子在FTTH接入發(fā)揮著不可替代的作用,逐漸取代當(dāng)前的熔接技術(shù)。
高通道固定光連接技術(shù)也是亞微米級(jí)光連接技術(shù)應(yīng)用之一,為使每個(gè)通道的損耗值都符合規(guī)格,就需要高精密定位技術(shù)。V型槽就是現(xiàn)在廣泛使用的實(shí)現(xiàn)這種高精密定位技術(shù)的產(chǎn)品,適合規(guī)模商用的單芯片1:128分路比光分路器,符合現(xiàn)有以及下一代PON技術(shù)演進(jìn)趨勢(shì)。
圖12,同星現(xiàn)場(chǎng)光纖機(jī)械冷接產(chǎn)品系列
圖13,同星VG 128ch 實(shí)現(xiàn)亞微米加工精度
亞微米級(jí)光連接技術(shù)應(yīng)用還包括MPO/MPT多路光連接器,在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用為架間連接、板間連接、器件連接。
業(yè)界亞微米光學(xué)連接技術(shù)廠商同星光電認(rèn)為,2012年,數(shù)據(jù)中心將向著高速率、大容量、智能化的光物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展,全面實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算和儲(chǔ)存。
FTTH接入層面將向低成本、綜合接入、寬帶化、光纖化的接入網(wǎng)發(fā)展,全面實(shí)現(xiàn)光纖到家庭和光纖到桌面。巨大的市場(chǎng)發(fā)展需求將引導(dǎo)光連接技術(shù)在FTTH和數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用,以前所未有的驅(qū)動(dòng)力向著更高速,更靈活,更便捷和更廉價(jià)的方向發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介:
何在新 浙江同星光電科技有限公司CTO
曾在美國(guó)Ligtel 及Wavesplitter 等光通訊企業(yè)任職高級(jí)光學(xué)工程,AE 經(jīng)理和中國(guó)區(qū)總經(jīng)理,擁有10 年光通訊產(chǎn)品研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn),曾領(lǐng)導(dǎo)和參加多項(xiàng)有源及無(wú)源微光學(xué)產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目,目前專(zhuān)注在FTTH 和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用和新產(chǎn)品領(lǐng)域。
同星光電亞微米級(jí)光連接技術(shù)成果:
擁有亞微米級(jí)高精度機(jī)械加工V型槽組件的核心技術(shù);
擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專(zhuān)利。包括光纖機(jī)械接續(xù)子和現(xiàn)場(chǎng)成端機(jī)械連接器的核心技術(shù);
最早打破日韓等國(guó)家在光纖陣列基板(V-Groove)產(chǎn)品早期壟斷,研制出滿足亞微米級(jí)光纖陣列基板產(chǎn)品;
已在浙江和上海形成全球最大規(guī)模化的光纖陣列基板的生產(chǎn)基地,月產(chǎn)能600萬(wàn)通道數(shù);
擁有獨(dú)立自主生產(chǎn)MPO及相關(guān)的多通道光連接器核心技術(shù)。