光分路器是FTTH光器件中的核心,它蘊(yùn)藏著極大的增長(zhǎng)潛力,將成為FTTX市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng),無(wú)疑將對(duì)光通信制造業(yè)帶來(lái)了生機(jī)和挑戰(zhàn),同時(shí)也給光通信企業(yè)帶來(lái)再一次高速發(fā)展的空間。本文綜述了PLC分路器市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)情況及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。對(duì)PLC芯片、光纖陣列及耦合封裝工藝技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了淺析。
1. 引言
當(dāng)前,我國(guó)FTTx(光纖接入網(wǎng))建設(shè)逐步展開,三大運(yùn)營(yíng)商及廣電系統(tǒng)都確定了“加快光進(jìn)銅退、推進(jìn)接入網(wǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型”的思路,實(shí)現(xiàn)FTTC(光纖到路邊)、FTTB(光纖到大樓)、FTTH(光纖到家庭)、FTTD(光纖到桌面)、三網(wǎng)融合(語(yǔ)音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、有線電視網(wǎng))等多媒體傳輸以及PDS(綜合布線系統(tǒng))方案。要建成全光纖網(wǎng)絡(luò),除了需要各種各樣結(jié)構(gòu)配線光纜、引入光纜實(shí)現(xiàn)光纖網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)和再分配外,在E-PON、G-PON技術(shù)中,還大量需要光分路器來(lái)最終完成光纖到戶的目的。
FTTx系統(tǒng)由局端機(jī)房設(shè)備(OLT)、用戶終端設(shè)備(ONU)、光配線網(wǎng)(ODN)三部分組成。ODN作為FTTx系統(tǒng)的重要組成部分,是OLT和ONU之間的光傳輸物理通道,通常由光纖光纜、光連接器、光分路器以及安裝連接這些器件的配套設(shè)備組成。從局端機(jī)房的ODF架到光纜分配點(diǎn)的饋線段,作為主干光纜,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離覆蓋;從光纜分配點(diǎn)到用戶接入點(diǎn)的配線段,對(duì)饋線光纜的沿途用戶區(qū)域進(jìn)行光纖的就近分配;用戶接入點(diǎn)到終端的入戶段由蝶形引入光纜來(lái)完成,而所有分支及接點(diǎn)連接均由光分路器完成并實(shí)現(xiàn)光纖入戶。
光分路器是FTTH光器件中的核心,它蘊(yùn)藏著極大的增長(zhǎng)潛力,將成為FTTX市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng),無(wú)疑將對(duì)光通信制造業(yè)帶來(lái)了生機(jī)和挑戰(zhàn),同時(shí)也給光通信企業(yè)帶來(lái)再一次高速發(fā)展的空間。根據(jù)接入網(wǎng)建設(shè)熱潮的到來(lái),從市場(chǎng)現(xiàn)階段和未來(lái)需求發(fā)展態(tài)勢(shì)看,PLC光分路器將成為PON市場(chǎng)的主力已無(wú)可非議,他具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化、小型化及維護(hù)方便等特點(diǎn),是未來(lái)市場(chǎng)需求的重點(diǎn)。
2. PLC(光分路器)市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)情況
2.1 PLC(光分路器)市場(chǎng)情況
PLC(光分路器)主要用在接入網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)(PON)中,使中心局與多個(gè)用戶相連,實(shí)現(xiàn)光纖到戶。2008年全球的需求量約2400萬(wàn)通道,總銷售額1.1億美元,平均4.6美元∕通道。全球市場(chǎng)在不同地區(qū)有所差異,日本、韓國(guó)在連續(xù)數(shù)年高速發(fā)展后,需要數(shù)量已趨于平穩(wěn),但是仍占有一半市場(chǎng)份額,北美地區(qū)占有市場(chǎng)份額的30%。中國(guó)、印度、巴西等發(fā)展中國(guó)家的FTTH剛開始建設(shè),將成為市場(chǎng)的主要生長(zhǎng)點(diǎn)。
2009年,中國(guó)光器件市場(chǎng)需求旺盛,尤其是從第二季度開始,銷售收入連續(xù)三個(gè)季度保持增長(zhǎng)。產(chǎn)品方面,10G光模塊與PLC產(chǎn)品表現(xiàn)顯眼,增長(zhǎng)強(qiáng)勁。2010年第一、二季度,國(guó)內(nèi)無(wú)源器件廠商訂單狀況良好,市場(chǎng)需求量約達(dá)6億元人民幣,同比增長(zhǎng)16%。在運(yùn)營(yíng)商加快FTTX部署的推動(dòng)下,國(guó)內(nèi)PLC器件市場(chǎng)延續(xù)了2009年的強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),PLC分路器、AWG等產(chǎn)品需求旺盛。目前,光纖連接器,耦合器,隔離器、衰減器等無(wú)源器件的市場(chǎng)需求保持平穩(wěn)增長(zhǎng),但由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇,價(jià)格不斷下滑。
在運(yùn)營(yíng)商方面,三大運(yùn)營(yíng)商已明確要求FTTX網(wǎng)絡(luò)中全部采用PLC型光分路器。從2009年開始到2010年中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)連續(xù)兩年對(duì)PLC分路器進(jìn)行了集采招標(biāo),2010年中國(guó)移動(dòng)也已開始對(duì)GPON使用的包括PLC分路器在內(nèi)的所有器材進(jìn)行集采。
如果說(shuō)2009年光器件市場(chǎng)增長(zhǎng)是3G因素,那么2010年增長(zhǎng)因素將是FTTX因素。雖然中國(guó)大規(guī)模部署FTTX網(wǎng)絡(luò)仍有很多阻礙因素,但政府決定推進(jìn)三網(wǎng)融合將給FTTX帶來(lái)強(qiáng)大動(dòng)力,光器件市場(chǎng)也將從中受益。2010年上半年,在運(yùn)營(yíng)商積極進(jìn)行FTTH建設(shè)以及3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的推動(dòng)下及2010年1月13日,國(guó)務(wù)院總理溫家寶主持召開國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議,決定加快推進(jìn)電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合,這表明政府將開始推動(dòng)FTTX網(wǎng)絡(luò)部署,光器件市場(chǎng)將受益。據(jù)ICCSZ預(yù)測(cè),2010年國(guó)內(nèi)光器件市場(chǎng)將保持平穩(wěn)增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)無(wú)源器件市場(chǎng)銷售額保持快速增長(zhǎng),二季度國(guó)內(nèi)無(wú)源器件銷售額約為7億元,同比增長(zhǎng)17.8%。二季度,國(guó)家發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的意見(jiàn)》,加快推進(jìn)光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè);目前,三網(wǎng)融合試點(diǎn)方案也已通過(guò)。這些因素有效的促進(jìn)了光器件市場(chǎng)需求的進(jìn)一步增長(zhǎng),也為無(wú)源器件廠商帶來(lái)了大量的訂單。目前,國(guó)內(nèi)FTTx網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)程加快,PLC產(chǎn)品作為FTTX的核心器件,也將獲得大量應(yīng)用,中國(guó)光器件市場(chǎng)需求量將達(dá)36億元人民幣,同比增長(zhǎng)7.5%。預(yù)計(jì)2010年下半年,中國(guó)光器件市場(chǎng)仍將持續(xù)保持增長(zhǎng)。
2.2 PLC(光分路器)產(chǎn)業(yè)情況
目前中國(guó)已經(jīng)是PLC器件的制造大國(guó),全球的產(chǎn)品大都在中國(guó)和韓國(guó)生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)可生產(chǎn)光分路器企業(yè)有百家左右(包括外資企業(yè)),具備生產(chǎn)及研發(fā)能力的有20家左右(從中國(guó)電信2010年P(guān)LC集采信息中,全國(guó)共有近百家企業(yè)參加集采投標(biāo)),其中烽火通信、武漢光迅科技、博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、奧康光通器件、無(wú)錫愛(ài)沃富、富春江光電、深圳日海通訊、成都飛陽(yáng)科技、上海上誠(chéng)、大唐通訊(昆山)、南京普天、浙江普森等企業(yè)成規(guī)模生產(chǎn),除了芯片外購(gòu)?fù)?,其他均由自己生產(chǎn)。除此之外大部分企業(yè)不管是在產(chǎn)品品種還是在生產(chǎn)規(guī)模上尚未形成大的氣候,并且部分企業(yè)基本上是分路器主體買進(jìn),然后加跳線頭子和外殼組裝模式。
目前各國(guó)都在大力推廣FTTH、FTTx的工程,國(guó)內(nèi)隨著FTTx(光纖接入網(wǎng))建設(shè)的深入開展,市場(chǎng)對(duì)于PLC分路器的需求明顯大,PLC光分路器可能是下一步無(wú)源器件市場(chǎng)需求的重點(diǎn)。除了光器件專業(yè)廠加大開發(fā)和增加產(chǎn)能力度外,一些知名度較大的光纖光纜廠家也在這方面加大了投入力度,積極開發(fā)無(wú)源器件產(chǎn)品,同時(shí)還在增添生產(chǎn)設(shè)備,并將此作為技術(shù)和產(chǎn)品儲(chǔ)備,以其有準(zhǔn)備、有計(jì)劃的占有市場(chǎng),可見(jiàn)PLC光分路器在未來(lái)幾年的市場(chǎng)上的重要性及各大光器件企業(yè)、光纖光纜企業(yè)對(duì)此項(xiàng)目的重視程度。但是國(guó)內(nèi)尚未掌握芯片技術(shù),只能外購(gòu)芯片進(jìn)行封裝或做代工。
2.3 PLC(光分路器)市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)
未來(lái)中國(guó)將占據(jù)PLC分路器市場(chǎng)主導(dǎo)地位,預(yù)計(jì)3年后將占據(jù)市場(chǎng)的35%。當(dāng)前PLC-Splitter的核心技術(shù)芯片還控制在歐美和日韓企業(yè)手中,國(guó)內(nèi)企業(yè)由于沒(méi)有核心技術(shù),只能研制出Fiber Array購(gòu)買芯片做封裝或直接給芯片企業(yè)做代工。
任何事物均有著兩面性,需求量的增大總是伴隨著產(chǎn)品價(jià)格的下降,由于國(guó)內(nèi)的大量器件封裝企業(yè)涌入這個(gè)市場(chǎng),再加上三大運(yùn)營(yíng)對(duì)PLC光分路器進(jìn)行集采,市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)面臨下滑的趨勢(shì),隨著需求的不斷增大,價(jià)格將越來(lái)越低,代工企業(yè)和靠封裝企業(yè)的利潤(rùn)也將越來(lái)越薄。圖1給出了國(guó)際上PLC價(jià)格走勢(shì)。
2.4 PLC(光分路器)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問(wèn)題
我國(guó)PLC光分路器產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也存在一定的問(wèn)題。雖然市場(chǎng)需求很大,但產(chǎn)能的擴(kuò)展及市場(chǎng)供大于求的潛在風(fēng)險(xiǎn)也在迅速加大。首先是由于制造成本壓力越來(lái)越大,特別是只有耦合和封裝后續(xù)工序的企業(yè),PLC光分路器現(xiàn)在的價(jià)格與2008年初時(shí)相比,已經(jīng)降了40%左右,而且目前PLC分路器相對(duì)比較成熟,隨著大規(guī)模生產(chǎn),價(jià)格和毛利率也將繼續(xù)往下掉,市場(chǎng)整合趨勢(shì)越發(fā)明顯。第二國(guó)內(nèi)廠商的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng),芯片、V型槽甚至FA全部依賴進(jìn)口,成本壓力非常大。如果公司規(guī)模較小,所要面臨的成本壓力反而會(huì)更大,因?yàn)椴牧蟻?lái)源主要采用外購(gòu),而成本與采購(gòu)量成反比,而外購(gòu)量小的話,外購(gòu)價(jià)格也會(huì)相對(duì)較高,這個(gè)價(jià)格可以是20%到30%的差異。第三就是WDM-PON對(duì)PLC分路器的沖擊,光纖接入技術(shù)除了我們經(jīng)常提到的EPON和GPON,還有WDM-PON。下一代光纖接入技術(shù)的演進(jìn)很可能是WDM-PON技術(shù),而且歐美國(guó)家也更熱衷于這項(xiàng)技術(shù)。但從技術(shù)原理上講,現(xiàn)有的EPON的復(fù)用方式是功率分割型的,而WDM-PON則屬于波分復(fù)用,也就是說(shuō),現(xiàn)有的PLC分路器不適用于WDM-PON技術(shù),如果這個(gè)技術(shù)演進(jìn)的過(guò)程較短,目前PLC分路器廠商將面臨嚴(yán)重考驗(yàn),設(shè)備和資金投入成本將難以收回。
3. PLC(光分路器)技術(shù)發(fā)展情況
低成本、高可靠性是FTTH工程中對(duì)光分路器件的基本要求。光通信用光分路器從技術(shù)工藝上主要可以分為光纖熔融拉錐型和平面集成光波導(dǎo)型兩種。
光纖熔融拉錐技術(shù)是制作2´2光分路器最為成熟的技術(shù),光分路器目前主要是以全光纖型光分路器為主,其主要特點(diǎn)是:技術(shù)成熟,與光纖的連接方便,插入損耗小。但隨著功分路數(shù)的增加,如1×8以上的光功分路器體積大,效率低,成本高,而且分光均勻性較差。此外基于融熔拉錐技術(shù)的光纖光分路器通帶等特性方面有很大局限性。
PLC基于平面技術(shù)的集成光學(xué)器件。與傳統(tǒng)的分立式器件不同他采用的是半導(dǎo)體工藝制作,能夠把不同功用的光學(xué)元件集成到一塊芯片上,是實(shí)現(xiàn)光電器件集成化、規(guī)?;?、小型化的基礎(chǔ)工藝技術(shù)。與熔融拉錐技術(shù)相比,平面波導(dǎo)技術(shù)具有性能穩(wěn)定、成本低廉、適于規(guī)?;a(chǎn)等顯著特點(diǎn)。所以,今后在光纖到戶系統(tǒng)中將不再使用光纖融熔拉錐光功分器件,而平面波導(dǎo)為高性能、低成本接入網(wǎng)用光器件的生產(chǎn)提供了一條有效的途徑。
3.1 PLC芯片技術(shù)
PLC芯片一般在六種材料上制作,它們分別是:鈮酸鋰(LiNbO3),波導(dǎo)是通過(guò)在鈮酸鋰晶體上擴(kuò)散Ti離子形 成波導(dǎo),波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為擴(kuò)散型;Ⅲ-Ⅴ族半導(dǎo)體化合物,波導(dǎo)以InP為稱底和下包層,以InGaAsP為芯層,以InP或者InP/空氣為上包層,波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋脊形或者脊形; SOI(Silicon-on-Insulator, 絕緣體上硅),波導(dǎo)是在SOI基片上制作,稱底、下包層、芯層和上包層材料分別為Si、SiO2、Si和空氣,波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為脊形以及聚合物(Polymer)、二氧化硅(SiO2)、玻璃離子交換等。
目前光纖到戶(FTTH)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已不存在問(wèn)題,但能否在我國(guó)迅速發(fā)展和普及,除了政策面外,最重要的也是最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是降低網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)的成本。PLC光分路器是FTTx網(wǎng)絡(luò)中的核心器件之一,低成本是其重要的技術(shù)發(fā)展目標(biāo)。從技術(shù)、成本及上述表中給出的光波導(dǎo)材料特性可以看出,二氧化硅、聚合物及玻璃是最為適合制作PLC芯片。下列簡(jiǎn)單介紹了三種成本最低,最容易產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)的PLC芯片技術(shù):
(1)聚合物(旋涂—刻蝕)
聚合物波導(dǎo)以硅片為稱底,以不同摻雜濃度的Polymer材料為芯層,波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋矩形。聚合物波導(dǎo)及器件制作工藝簡(jiǎn)單,價(jià)廉,如果是光敏更好,制作成本較低(理論值),很有發(fā)展前景。問(wèn)題存在氟化材料成本高;老化疑慮、損耗會(huì)相對(duì)略高;產(chǎn)品的穩(wěn)定性上還需考慮其影響。目前僅上海NITTA公司有此芯片作的光分路器產(chǎn)品。
(2)二氧化硅
二氧化硅波導(dǎo)以硅片為稱底,以不同摻雜的SiO2材料為芯層和包層,波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為掩埋矩形。硅基二氧化硅光波技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),國(guó)外已比較成熟。其制造工藝有火焰水解法(FHD)、化學(xué)氣相淀積法(PECVD,日本NEC公司開發(fā))、等離子CVD法(美國(guó)Lucent公司開發(fā))、多孔硅氧化法和熔膠-凝膠(Sol-gel)等。這種波導(dǎo)和損耗很小,約為0.05dB/cm以下。國(guó)外利用這種波導(dǎo)已研制出60路、132路的AWG。目前采用較多的是火焰水解法(FHD)、化學(xué)氣相沉積法(PECVD)進(jìn)行多層二氧化硅材料的生長(zhǎng),利用干法刻蝕技術(shù)完成波導(dǎo)刻蝕。其優(yōu)勢(shì)是具有非常好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性技術(shù),器件集成度高,成本低。同時(shí)與光纖之間有著很好的兼容性,傳輸損耗低,工藝成熟(主要依賴于設(shè)備的進(jìn)口),產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,理論上還可以制作AWG等其他PLC器件。此工藝技術(shù)目前是芯片產(chǎn)品的制造主流技術(shù),國(guó)際上比較普遍采用。問(wèn)題存在設(shè)備投入高,而且維護(hù)成本高,原材料要求高(全部采用進(jìn)口材料);國(guó)內(nèi)僅有幾家科研院所及大學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備在線和武漢光迅科技二氧化硅PLC工藝線,還沒(méi)有可用于產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備。此技術(shù)及制造基本上被韓國(guó)、日本等國(guó)外廠商壟斷。
(3)玻璃基(離子交換)
玻璃波導(dǎo)是通過(guò)在玻璃材料上擴(kuò)散Ag離子形成波導(dǎo),波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為擴(kuò)散型。 優(yōu)勢(shì)是工藝較簡(jiǎn)單,設(shè)備也比較簡(jiǎn)單,總投入不大,產(chǎn)品較穩(wěn)定可靠。玻璃光波導(dǎo)的制作工藝流程分為五步: 1) 在玻璃基片上濺射一層鋁,作為離子交換時(shí)的掩模層;2) 進(jìn)行光刻,將需要的波導(dǎo)圖形用光刻膠保護(hù)起來(lái); 3) 采用化學(xué)腐蝕,將波導(dǎo)上部的鋁膜去掉;4) 將做好掩模的玻璃基片放入含Ag+-Na+離子的混合溶液中,在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行離子交換,Ag+離子提升折射率,得到溝道型光波導(dǎo); 5)對(duì)溝道型光波導(dǎo)施以電場(chǎng),將Ag+離子驅(qū)向玻璃基片深處,得到掩埋型玻璃光波導(dǎo)。該技術(shù)的主要問(wèn)題:① 是否會(huì)成為未來(lái)主流技術(shù),目前一部分專家存在疑慮?② 因?yàn)闆](méi)有大規(guī)模形成商用化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際工藝穩(wěn)定性還需驗(yàn)證。
上述技術(shù)工藝目前國(guó)際上僅法國(guó)Teemphotonics公司以及以色列Colorchip公司生產(chǎn),據(jù)說(shuō):原E-TeK公司有此技術(shù),但具體詳情不知,無(wú)法考證。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)信電系王明華教授的課題組,早在幾年前就開始與通信企業(yè)合作研發(fā)基于玻璃離子交換光波導(dǎo)的分路器,取得了一定的成果。他們的優(yōu)勢(shì)是關(guān)鍵技術(shù)完全成熟,所有的原材料無(wú)需進(jìn)口,國(guó)內(nèi)完全能滿足,并且研制出了性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平的光分路器,而且知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面全部是自己的。目前商用及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)還沒(méi)有完全過(guò)關(guān),還要進(jìn)行中間試驗(yàn),且進(jìn)一步完善各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。因此,國(guó)內(nèi)從產(chǎn)業(yè)化的情況來(lái)看,PLC芯片制造技術(shù)與國(guó)外有著相當(dāng)大的差距,技術(shù)實(shí)用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程還需一段漫長(zhǎng)路要走。
3.2 PLC光纖陣列技術(shù)
PLC分光器的輸出端采用陣列光纖帶(ribbon)與PLC中每條輸出光波導(dǎo)相互耦合。光纖帶中每根光纖利用V-型槽定位,以保證全部光波導(dǎo)能與光纖帶一次自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。V-型槽基板可由單晶硅片通過(guò)選擇性濕法刻蝕工藝造成,也可以用石英玻璃板經(jīng)精密機(jī)械加工制造。
由于光纖陣列(Fiber Array)采用V型槽制作,利用特殊的粘合工藝實(shí)現(xiàn)精確的光纖定位和高可靠性,以滿足不同的需求。熱膨脹系數(shù)匹配的封裝設(shè)計(jì)保證了光纖陣列板無(wú)應(yīng)力、高可靠性和高溫下無(wú)光纖移位。所以,高精度的V型槽和高可靠性的UV膠水是制作光纖陣列中的關(guān)鍵技術(shù)。
光纖陣列產(chǎn)品的基體材料有石英玻璃、耐熱玻璃可選,但一般采用石英玻璃板經(jīng)精密機(jī)械加工制作,從可靠性的角度來(lái)說(shuō)采用石英玻璃的較好,且研磨的時(shí)候也不容易裂。端面拋光角度亦可根據(jù)客戶的要求訂制,如:90度、98度、82度等,帶纖排列的顏色和長(zhǎng)度也可以根據(jù)客戶需要進(jìn)行定制。
由于光纖陣列屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)品,國(guó)外許多制造商均將生產(chǎn)環(huán)節(jié)向中國(guó)轉(zhuǎn)移生產(chǎn),目前國(guó)內(nèi)能夠自行研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)有博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、奧康光通器件、東莞東源及浙江同星等,國(guó)外主要為日本Hataken和AIDI公司。在技術(shù)研發(fā)和自主創(chuàng)新方面國(guó)內(nèi)光纖陣列技術(shù)發(fā)展也有所突破,如:高精度的U型槽,采用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的刻蝕制造工藝,這種技術(shù)一但突破并進(jìn)入實(shí)用化,將大幅度降低光纖陣列的成本。還有方形毛細(xì)管陣列,在AWG及單通道陣列中具有很好的特性。
高可靠性的UV膠水是制作光纖陣列中另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。光分路器制作工藝對(duì)光纖陣列具有很高的要求,除了要求V型槽具有高精度外,還要求UV膠水應(yīng)具有耐高溫高濕和足夠的硬度等特性。目前日本NTT-AT公司開發(fā)生產(chǎn)的系列復(fù)合產(chǎn)品,在技術(shù)上最為先進(jìn),國(guó)內(nèi)在此項(xiàng)技術(shù)上還是空白。
3.3 PLC耦合及封裝技術(shù)
PLC光分路器技術(shù)除了芯片和光纖陣列外,另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是芯片與光纖間的耦合和封裝,他涉及到光纖陣列與光波導(dǎo)的六維緊密對(duì)準(zhǔn)。
PLC分路器的封裝是指將平面波導(dǎo)分路器上的各個(gè)導(dǎo)光通路(即波導(dǎo)通路)與光纖陣列中的光纖一一對(duì)準(zhǔn),然后用特定的膠(如環(huán)氧膠)將其粘合在一起的技術(shù)。其中PLC分路器與光纖陣列的對(duì)準(zhǔn)精確度是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵,封裝過(guò)程包括耦合對(duì)準(zhǔn)和粘接等操作。PLC分路器芯片與光纖陣列的耦合對(duì)準(zhǔn)有手工和自動(dòng)兩種,它們依賴的硬件主要有六維精密微調(diào)架、光源、功率計(jì)、顯微觀測(cè)系統(tǒng)等,而最常用的是自動(dòng)對(duì)準(zhǔn),它是通過(guò)光功率反饋形成閉環(huán)控制,因而對(duì)接精度和對(duì)接的耦合效率高。目前國(guó)外較先進(jìn)的耦合對(duì)準(zhǔn)設(shè)備供應(yīng)商主要有:日本駿河精機(jī)(Suruga)、日本久下精機(jī)(Kuge)、美國(guó)Newport等;國(guó)內(nèi)也有開發(fā),但六維精度無(wú)法達(dá)到耦合的要求。
隨著FTTH對(duì)光分路器需求的大量增加,國(guó)內(nèi)PLC器件封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快,具有規(guī)模和研發(fā)力量的重點(diǎn)代表企業(yè)有博創(chuàng)科技、富創(chuàng)光電、光迅科技、日海通訊、無(wú)錫愛(ài)沃富、富春江光電、成都飛陽(yáng)、大唐通訊(昆山)、中山奧康A(chǔ)gileCom、上海上誠(chéng)等,還有更多的光器件企業(yè)和部分光纖光纜企業(yè)已經(jīng)上和正在上PLC光分路器封裝項(xiàng)目。因?yàn)楣?A href="http://huaquanjd.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e5%88%86%e8%b7%af%e5%99%a8&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">分路器的封裝技術(shù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,投資不大(一臺(tái)手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)20萬(wàn)元人民幣左右),項(xiàng)目容易完成。目前有很多高附加值PLC器件產(chǎn)品,封裝技術(shù)有特別的工藝技術(shù)和專有技術(shù),國(guó)內(nèi)封裝廠家還需在這方面加大研發(fā)和投入力度。