光中继分插设备

熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成；平面波导型是微光学元件型产品，采用光刻技术，在介质或半导体基板上形成光波导，实现分支分配功能。这两种型式的分光原理类似，它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合（耦合度，耦合长度）以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量，反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。熔锥型光纤耦合器因制作方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成为一整体，而且可以耐孚机械振动和温度变化等优点，目前成为市场的主流制造技术。

与同轴电缆传输系统一样，光网络系统也需要将光信号进行耦合、分支、分配，这就需要光分路器来实现。光分路器常用M×N来表示一个分路器有M个输入端和N个输出端。在光纤CATV系统中使用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它们组成的1×N光分路器。

用于PON网络的光分路器按功率分配形成规格来看，光分路器可表示为M×N，也可表示为M：N。M表示输入光纤路数，N表示输出光纤路数。在FTTx系统中，M可为1或2，N可为2、4、8、16、32、64、128等。本标准统一用M×N表示。

光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数，其数学表达式为：Ai=-10lg Pouti/Pin ，其中Ai是指第i个输出口的插入损耗；Pouti是第i个输出端口的光功率；Pin是输入端的光功率值。

附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的DB数。值得一提的是，对于光纤耦合器，附加损耗是体现器件制造工艺质量的指标，反映的是器件制作过程的固有损耗，这个损耗越小越好，是制作质量优劣的考核指标。而插入损耗则仅表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗的因素，更考虑了分光比的影响。因此不同的光纤耦合器之间，插入损耗的差异并不能反映器件制作质量的优劣。对于1*N单模标准型光分路器附加损耗如下表所示：

分路数 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16

附加损耗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

当下电路的数量较大时，应采用光终端机作为端站。如果下电路数量仅为端机容量例如1/8或更少一些，采用光端机不经济。于是设计了专用于下电路的光分插设备，又称为光分路机。光分插设备与光端机原理上相似。是把光收发信机与部分的数字复接设备装在一个机架上，采用光电合架的形式。所谓部分复接设备即复接的支路较少不是满容量的，是按照下电路的需要而配置的。在34Mbit/s的系统中应有16个30话路的支路，分插设备可能只需下2个30话路支路。

在采用具有区间通信功能的插入比特线路码时，就可利用区间通信作为下电路。它不必从主信道中分插话路，只利用部分插入比特实现中继站的上下路问题。区间通信插分话路的数量可以很少或很多。最大的可达总容量3/4左右。区间通信的分插设备十分简单，甚至仅是一块机盘。

光纤通信系统的分插设备一般装在有人站，分插设备内包括辅助系统，它具有监测、告警、公务电话以及倒换等功能，以便维护。

光分路器按分光原理可以分为熔融拉锥型和平面波导型两种，熔融拉锥法就是将两根（或两根以上）除去涂覆层的光纤以一定的方法靠扰，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，通过控制光纤扭转的角度和拉伸的长度，可得到不同的分光比例。最后把拉锥区用固化胶固化在石英基片上插入不锈铜管内，这就是光分路器。这种生产工艺因固化胶的热膨胀系数与石英基片、不锈钢管的不一致，在环境温度变化时热胀冷缩的程度就不一致，此种情况容易导致光分路器损坏，尤其把光分路放在野外的情况更甚，这也是光分路容易损坏得最主要原因。对于更多路数的分路器生产可以用多个二分路器组成。

而PLC分路器采用半导体工艺（光刻、腐蚀、显影等技术）制作。光波导阵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实现1、1等分路；然后，在芯片两端分别耦合输入端以及输出端的多通道光纤阵列并进行封装。

与熔融拉锥式分路器相比，PLC分路器的优点有：（1）损耗对光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要。（2）分光均匀，可以将信号均匀分配给用户。（3）结构紧凑，体积小，可以直接安装在现有的各种交接箱内，不需留出很大的安装空间。（4）单只器件分路通道很多，可以达到32路以上。（5）多路成本低，分路数越多，成本优势越明显。

同时，PLC分路器的主要缺点有：（1）器件制作工艺复杂，技术门槛较高，目前芯片被国外几家公司垄断，国内能够大批量封装生产的企业很少。（2）相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。[1]

分光比定义为光分路器各输出端口的输出功率比值，在系统应用中，分光比的确是根据实际系统光节点所需的光功率的多少，确定合适的分光比（平均分配的除外），光分路器的分光比与传输光的波长有关，例如一个光分路在传输1.31 微米的光时两个输出端的分光比为50：50；在传输1.5μm的光时，则变为70：30（之所以出现这种情况，是因为光分路器都有一定的带宽，即分光比基本不变时所传输光信号的频带宽度）。所以在订做光分路器时一定要注明波长。

隔离度是指光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在以上各指标中，隔离度对于光分路器的意义更为重大，在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上的器件，否则将影响整个系统的性能。

另外光分路器的稳定性也是一个重要的指标，所谓稳定性是指在外界温度变化，其它器件的工作状态变化时，光分路器的分光比和其它性能指标都应基本保持不变，实际上光分路器的稳定性完全取决于生产厂家的工艺水平，不同厂家的产品，质量悬殊相当大。在实际应用中，本人也确实碰到很多质量低劣的光分路器，不仅性能指标劣化快，而且损坏率相当高，作于光纤干线的重要器件，在选购时一定加以注意，不能光看价格，工艺水平低的光分路价格肯定低。

此外，均匀性、回波损耗、方向性、PDL都在光分路器的性能指标中占据非常重要的位置。

光纤中继段指的是光纤两局端之间的光纤光学性质及传输特性的测试，一般包括两局端间光纤线路情况、光衰减、色散等等特性。光纤通信系统的传输容量和距离受光纤的损耗、光纤的色散特性和其非线性等因素的影响。目前，无中继放大器的光信号传输距离可以达到120km。

图1是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例一提供的应用场景的系统结构图；

图2是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例一提供的无线中继设备的中继方法的实现的流程图。

图3是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例二提供的无线中继设备的中继方法的实现的流程图。

图4是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例二提供的无线中继设备的中继方法的实现示例的实现流程图；

图5是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例三提供的无线中继设备的结构图。

图6是《一种无线中继设备的中继方法及无线中继设备》实施例四提供的无线中继设备的结构图。

用掺饵光纤放大器作中继器的优点是设备简单，没有光一电一光的转换过程，工作带宽较宽；缺点是光放大器作中继器时，对波形的整形不起作用。是光纤通信设备的一种。其作用是延长通信距离。通常由光接收机、定时判决电路和光发送机三部分及远供电源接收、遥控、遥测等辅助设备组成。光中继器将从光纤中接收到弱光信号经光检测器转换成电信号，再生或放大后，再次激励光源，转换成较强的光信号，送入光纤继续传输。