A optički PLC razdjelnik (Planar Lightwave Circuit Splitter) je pasivni optički uređaj temeljen na tehnologiji planarnog optičkog valovoda. Njegov temeljni princip je: urezujući precizne staze optičkog valovoda na kvarcnu podlogu, ulazni optički signal ravnomjerno se dijeli na više izlaznih priključaka prema unaprijed određenom omjeru (npr. 1:4, 1:8, 1:32, itd.) korištenjem učinaka spajanja i distribucije svjetlosti.
Ovaj se proces uglavnom oslanja na mrežu grana strukture u obliku slova Y unutar čipa. Optički signal se širi u valovodu, prolazeći kroz niz razdjelnih jedinica kako bi se postigla ravnomjerna raspodjela energije. U usporedbi s tradicionalnim spojenim bikonusnim suženim razdjelnicima, optički PLC razdjelniks imaju značajne prednosti kao što su visoka točnost cijepanja, prilagodljivost širokim valnim duljinama, snažna stabilnost i kompaktna veličina.
I. Osnovna tehnologija: Kako radi planarni optički valovod?
Proces proizvodnje od optički PLC razdjelniks sličan je poluvodičkim čipovima. Njegove osnovne tehnologije uključuju:
- Materijali i taloženje: Sloj valovoda s višim indeksom loma formira se na silicijskoj ili kvarcnoj podlozi pomoću metoda kao što je kemijsko taloženje iz pare.
- Fotolitografija i bakropis: Dizajnirani uzorak valovoda (uglavnom nizovi grana u obliku slova Y) prenosi se na sloj valovoda pomoću fotolitografije, a fizički kanali se formiraju jetkanjem.
- Spajanje i pakiranje: Proizvedeni PLC čip precizno je usklađen i trajno spojen na ulazno/izlazne nizove optičkih vlakana kako bi se osigurao učinkovit prijenos optičkih signala.
Ključ cjelokupnog procesa je postizanje optičkog razdvajanja s niskim gubicima i visokom dosljednošću, čime se osigurava vrlo ujednačena distribucija optičke snage na svakom izlaznom priključku.
II. Glavne prednosti i scenariji primjene
PLC optički razdjelnici postali su glavni izbor za moderne optičke mreže zbog svojih višestrukih prednosti u izvedbi:
- Ravnomjerno dijeljenje: Ulazna optička snaga je ravnomjerno raspoređena, što rezultira visokom preciznošću omjera dijeljenja.
- Neosjetljivost na valne duljine: Stabilne performanse u širokom rasponu valnih duljina od 1260nm~1650nm, pogodne za različite komunikacijske standarde.
- Kompaktan i stabilan: Dizajn koji se temelji na čipu rezultira malom veličinom, neosjetljivošću na promjene temperature okoline i vibracije te visokom pouzdanošću.
- Veliki broj kanala: Lako implementira 1×N visokokanalno dijeljenje (npr. 1×64, 1×128).
Glavna područja primjene:
- Optika do kuće (FTTH) mreže: U pasivnim optičkim mrežama (PON), služi kao uređaj za dijeljenje jezgre u optičkoj distribucijskoj mreži (ODN), distribuirajući signale središnjeg ureda brojnim krajnjim korisnicima.
- Interkonekcije podatkovnog centra: Koristi se za distribuciju signala u optičkim stražnjim pločama i optičkim međuveznim vezama.
- CATV sustavi: Omogućuje distribuciju video optičkih signala u više točaka.
- Testiranje i očitavanje: Koristi se kao distribucijska jedinica optičkog puta u opremi za ispitivanje optičkih vlakana i distribuiranim senzorskim mrežama.
III. Trendovi budućeg razvoja
S implementacijom 5G, nadogradnjom gigabitne optičke mreže i porastom prometa podatkovnog centra, optički PLC razdjelnik tržište nastavlja rasti. Budući tehnološki razvoj usredotočit će se na:
- Viša integracija: Razvijanje čipova s više grana (npr. 1×256) i njihova integracija s funkcijama kao što je multipleksiranje valne duljine (WDM) u jedan modul.
- Minijaturizacija i niska cijena: Poboljšanje procesa za daljnje smanjenje veličine uređaja i smanjenje troškova proizvodnje.
- Inteligentno upravljanje: Istraživanje integracije s nadzornim funkcijama kao što su optički reflektometri u vremenskoj domeni (OTDR) za postizanje inteligentnih ODN mreža koje se mogu pratiti.
Svjetlovodni PLC razdjelnici, sa svojim stabilnim i učinkovitim mogućnostima razdvajanja temeljenim na tehnologiji planarnog optičkog valovoda, postali su kamen temeljac izgradnje širokopojasnih optičkih mreža velike brzine. Njihov kontinuirani tehnološki razvoj snažno će podržati budući razvoj potpuno optičkih mreža prema većem kapacitetu i većoj inteligenciji.