光中繼分插設(shè)備

熔融拉錐型產(chǎn)品是將兩根或多根光纖進行側(cè)面熔接而成；平面波導(dǎo)型是微光學(xué)元件型產(chǎn)品，采用光刻技術(shù)，在介質(zhì)或半導(dǎo)體基板上形成光波導(dǎo)，實現(xiàn)分支分配功能。這兩種型式的分光原理類似，它們通過改變光纖間的消逝場相互耦合（耦合度，耦合長度）以及改變光纖纖半徑來實現(xiàn)不同大小分支量，反之也可以將多路光信號合為一路信號叫做合成器。熔錐型光纖耦合器因制作方法簡單、價格便宜、容易與外部光纖連接成為一整體，而且可以耐孚機械振動和溫度變化等優(yōu)點，目前成為市場的主流制造技術(shù)。

與同軸電纜傳輸系統(tǒng)一樣，光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也需要將光信號進行耦合、分支、分配，這就需要光分路器來實現(xiàn)。光分路器常用M×N來表示一個分路器有M個輸入端和N個輸出端。在光纖CATV系統(tǒng)中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它們組成的1×N光分路器。

用于PON網(wǎng)絡(luò)的光分路器按功率分配形成規(guī)格來看，光分路器可表示為M×N，也可表示為M：N。M表示輸入光纖路數(shù)，N表示輸出光纖路數(shù)。在FTTx系統(tǒng)中，M可為1或2，N可為2、4、8、16、32、64、128等。本標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一用M×N表示。

光分路器的插入損耗是指每一路輸出相對于輸入光損失的dB數(shù)，其數(shù)學(xué)表達式為：Ai=-10lg Pouti/Pin ，其中Ai是指第i個輸出口的插入損耗；Pouti是第i個輸出端口的光功率；Pin是輸入端的光功率值。

附加損耗定義為所有輸出端口的光功率總和相對于輸入光功率損失的DB數(shù)。值得一提的是，對于光纖耦合器，附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標(biāo)，反映的是器件制作過程的固有損耗，這個損耗越小越好，是制作質(zhì)量優(yōu)劣的考核指標(biāo)。而插入損耗則僅表示各個輸出端口的輸出功率狀況，不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響。因此不同的光纖耦合器之間，插入損耗的差異并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣。對于1*N單模標(biāo)準(zhǔn)型光分路器附加損耗如下表所示：

分路數(shù) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16

附加損耗DB 0.2 0.3 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2

當(dāng)下電路的數(shù)量較大時，應(yīng)采用光終端機作為端站。如果下電路數(shù)量僅為端機容量例如1/8或更少一些，采用光端機不經(jīng)濟。于是設(shè)計了專用于下電路的光分插設(shè)備，又稱為光分路機。光分插設(shè)備與光端機原理上相似。是把光收發(fā)信機與部分的數(shù)字復(fù)接設(shè)備裝在一個機架上，采用光電合架的形式。所謂部分復(fù)接設(shè)備即復(fù)接的支路較少不是滿容量的，是按照下電路的需要而配置的。在34Mbit/s的系統(tǒng)中應(yīng)有16個30話路的支路，分插設(shè)備可能只需下2個30話路支路。

在采用具有區(qū)間通信功能的插入比特線路碼時，就可利用區(qū)間通信作為下電路。它不必從主信道中分插話路，只利用部分插入比特實現(xiàn)中繼站的上下路問題。區(qū)間通信插分話路的數(shù)量可以很少或很多。最大的可達總?cè)萘?/4左右。區(qū)間通信的分插設(shè)備十分簡單，甚至僅是一塊機盤。

光纖通信系統(tǒng)的分插設(shè)備一般裝在有人站，分插設(shè)備內(nèi)包括輔助系統(tǒng)，它具有監(jiān)測、告警、公務(wù)電話以及倒換等功能，以便維護。

光分路器按分光原理可以分為熔融拉錐型和平面波導(dǎo)型兩種，熔融拉錐法就是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定的方法靠擾，在高溫加熱下熔融，同時向兩側(cè)拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，通過控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長度，可得到不同的分光比例。最后把拉錐區(qū)用固化膠固化在石英基片上插入不銹銅管內(nèi)，這就是光分路器。這種生產(chǎn)工藝因固化膠的熱膨脹系數(shù)與石英基片、不銹鋼管的不一致，在環(huán)境溫度變化時熱脹冷縮的程度就不一致，此種情況容易導(dǎo)致光分路器損壞，尤其把光分路放在野外的情況更甚，這也是光分路容易損壞得最主要原因。對于更多路數(shù)的分路器生產(chǎn)可以用多個二分路器組成。

而PLC分路器采用半導(dǎo)體工藝（光刻、腐蝕、顯影等技術(shù)）制作。光波導(dǎo)陣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實現(xiàn)1、1等分路；然后，在芯片兩端分別耦合輸入端以及輸出端的多通道光纖陣列并進行封裝。

與熔融拉錐式分路器相比，PLC分路器的優(yōu)點有：（1）損耗對光波長不敏感，可以滿足不同波長的傳輸需要。（2）分光均勻，可以將信號均勻分配給用戶。（3）結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可以直接安裝在現(xiàn)有的各種交接箱內(nèi)，不需留出很大的安裝空間。（4）單只器件分路通道很多，可以達到32路以上。（5）多路成本低，分路數(shù)越多，成本優(yōu)勢越明顯。

同時，PLC分路器的主要缺點有：（1）器件制作工藝復(fù)雜，技術(shù)門檻較高，目前芯片被國外幾家公司壟斷，國內(nèi)能夠大批量封裝生產(chǎn)的企業(yè)很少。（2）相對于熔融拉錐式分路器成本較高，特別在低通道分路器方面更處于劣勢。[1]

分光比定義為光分路器各輸出端口的輸出功率比值，在系統(tǒng)應(yīng)用中，分光比的確是根據(jù)實際系統(tǒng)光節(jié)點所需的光功率的多少，確定合適的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比與傳輸光的波長有關(guān)，例如一個光分路在傳輸1.31 微米的光時兩個輸出端的分光比為50：50；在傳輸1.5μm的光時，則變?yōu)?0：30（之所以出現(xiàn)這種情況，是因為光分路器都有一定的帶寬，即分光比基本不變時所傳輸光信號的頻帶寬度）。所以在訂做光分路器時一定要注明波長。

隔離度是指光分路器的某一光路對其他光路中的光信號的隔離能力。在以上各指標(biāo)中，隔離度對于光分路器的意義更為重大，在實際系統(tǒng)應(yīng)用中往往需要隔離度達到40dB以上的器件，否則將影響整個系統(tǒng)的性能。

另外光分路器的穩(wěn)定性也是一個重要的指標(biāo)，所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度變化，其它器件的工作狀態(tài)變化時，光分路器的分光比和其它性能指標(biāo)都應(yīng)基本保持不變，實際上光分路器的穩(wěn)定性完全取決于生產(chǎn)廠家的工藝水平，不同廠家的產(chǎn)品，質(zhì)量懸殊相當(dāng)大。在實際應(yīng)用中，本人也確實碰到很多質(zhì)量低劣的光分路器，不僅性能指標(biāo)劣化快，而且損壞率相當(dāng)高，作于光纖干線的重要器件，在選購時一定加以注意，不能光看價格，工藝水平低的光分路價格肯定低。

此外，均勻性、回波損耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指標(biāo)中占據(jù)非常重要的位置。

光纖中繼段指的是光纖兩局端之間的光纖光學(xué)性質(zhì)及傳輸特性的測試，一般包括兩局端間光纖線路情況、光衰減、色散等等特性。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和距離受光纖的損耗、光纖的色散特性和其非線性等因素的影響。目前，無中繼放大器的光信號傳輸距離可以達到120km。

圖1是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例一提供的應(yīng)用場景的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例一提供的無線中繼設(shè)備的中繼方法的實現(xiàn)的流程圖。

圖3是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例二提供的無線中繼設(shè)備的中繼方法的實現(xiàn)的流程圖。

圖4是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例二提供的無線中繼設(shè)備的中繼方法的實現(xiàn)示例的實現(xiàn)流程圖；

圖5是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例三提供的無線中繼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是《一種無線中繼設(shè)備的中繼方法及無線中繼設(shè)備》實施例四提供的無線中繼設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。

用摻餌光纖放大器作中繼器的優(yōu)點是設(shè)備簡單，沒有光一電一光的轉(zhuǎn)換過程，工作帶寬較寬；缺點是光放大器作中繼器時，對波形的整形不起作用。是光纖通信設(shè)備的一種。其作用是延長通信距離。通常由光接收機、定時判決電路和光發(fā)送機三部分及遠供電源接收、遙控、遙測等輔助設(shè)備組成。光中繼器將從光纖中接收到弱光信號經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)換成電信號，再生或放大后，再次激勵光源，轉(zhuǎn)換成較強的光信號，送入光纖繼續(xù)傳輸。