直流控保系统多级冗余光器件的制作方法

本实用新型涉及直流控保系统，尤其涉及一种直流控保系统多级冗余光器件。

背景技术：

目前，市面上传统的光分路器输入输出端(M×N)中的输入端均为单路输入或2路输入。当直流控保装置的保护系统为2套以上，在线监测装置为8组以上，则现有技术的光分路器不能满足该装置的使用需求。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有技术的不足与缺陷，本实用新型提供一种采用3路输入8路输出的结构、结构紧凑体积小、性能稳定可靠、成本低的直流控保系统多级冗余光器件。

技术方案：本实用新型的直流控保系统多级冗余光器件，其特征在于：包括依次连接的输入单纤、单纤光纤、PLC分路器芯片、光纤阵列与输出带纤且单纤光纤与PLC分路器芯片之间、PLC分路器芯片与光纤阵列之间通过耦合胶水层连接；

所述的PLC分路器芯片的光波导阵列位于芯片上表面，采用3路输入8路输出的结构，每个节点的分光比为50:50；

所述的光纤阵列通过V槽进行光纤的定位，光纤的半径r为124.5um～125.5um，相邻光纤的纤芯距离l为249.5um～250.5um，相邻光纤的间距d为2um以下；

所述的PLC分路器芯片的8个输出导光通路与光纤阵列的8个光纤一一对应并通过耦合胶水层进行连接。

其中，所述的PLC分路器芯片的3个输入导光通路通过节点与2个输出导光通路连接；所述的2个输出导光通路分别通过节点与4个输出导光通路连接；所述的4个输出导光通路分别通过节点与8个输出导光通路连接。

其中，所述的输入单纤处的光功率为-12dBm～-15dBm。

其中，所述的输出带纤处的光功率为-28dBm。

其中，所述的光纤阵列的V槽与光纤通过胶体物质进行连接。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点：本实用新型采用3路输入8路输出的结构，分光均匀，可以将信号均匀分配给各监测设备。本实用新型结构紧凑，体积小，可以灵活安装在各预留空间内。同时，本实用新型性能稳定可靠，通过2000小时的老化试验，预期使用寿命为40年。本实用新型在批量生产时成本较低，一致性好，价格优势明显。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的PLC分路器芯片的结构示意图；

图3为本实用新型的光纤阵列的结构示意图；

图中1为输入单纤、2为单纤光纤、3为PLC分路器芯片、4为光纤阵列、5为输出带纤、6为耦合胶水层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

本实用新型的直流控保系统多级冗余光器件，包括依次连接的输入单纤1、单纤光纤2、PLC分路器芯片3、光纤阵列4与输出带纤5且单纤光纤2与PLC分路器芯片3之间、PLC分路器芯片3与光纤阵列4之间通过耦合胶水层6连接；

PLC分路器芯片3的光波导阵列位于芯片上表面，采用3路输入8路输出的结构，每个节点的分光比为50:50；具体而言，PLC分路器芯片3的3个输入导光通路通过节点与2个输出导光通路连接；所述的2个输出导光通路分别通过节点与4个输出导光通路连接；所述的4个输出导光通路分别通过节点与8个输出导光通路连接；

所述的光纤阵列通过V槽进行光纤的定位，光纤的半径r为124.5um～125.5um，相邻光纤的纤芯距离l为249.5um～250.5um，相邻光纤的间距d为2um以下；光纤阵列4的V槽与光纤通过胶体物质进行连接；

PLC分路器芯片3的8个输出导光通路与光纤阵列4的8个光纤一一对应并通过耦合胶水层6进行连接。

输入单纤1处的光功率为-12dBm～-15dBm；输出带纤5处的光功率为-28dBm。

在整个系统中，输入单纤1处的光功率为-12～-15dBm，输出带纤5处的接收功率为-28dBm，随着使用年限的增加，可能发射端功率逐步减弱，所以要求3路输入8路输出的光分路器的衰减不得超过-13dB，考虑到其作为整套系统的关键组成的重要性，开发的光分路器为PLC型器件，采用半导体工艺制作，把不同功用的光学元件集成到一块芯片上，实现光电器件集成化，模块化，小型化的基础工艺技术，解决了熔融拉锥技术的支路点数多，熔接点多是问题。

PLC分路器芯片3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PLC分路器芯片3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分路,每个节点的分光比为50:50，然后，在芯片两端分别耦合输入端以及出端的多通道光纤阵列并进行封装波导的光路。

光纤阵列4采用V型槽制作，利用粘合工艺实现精确的光纤定位和高可靠性，以满足不同的需求。热膨胀系数匹配的封装设计保证了光纤阵列4无应力、高可靠性和高温下无光纤移位。端面角度可按要求精确研磨。