一种光分路器及无源光网络系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线传输技术领域，特别是指一种光分路器及无源光网络系统。
【背景技术】
[0002] 光分路器是广泛用于PON(无源光网络）、光信号监测等光通信系统中的分光器 件。
[0003] 分光比是指光分路器的支路数。分光比代表了各支路的分光比例。现有技术中， 光分路器为分光比固定的分光器，从1 :2~1 :128、2 :2~2 :128不等，内部结构由多级1 : 2的波长不敏感耦合器级联实现，如图1所示。其中波长不敏感的耦合器一般采用Y分叉结 构。对于不同波长的输入光信号，分光器的分支数以及分光比例保持不变。
[0004] 所以，现有技术中在PON网络实际部署中存在以下场景及问题：
[0005] 1、现有光分路器种类繁多，存在1 :2~1 :128、2 :2~2 :128等十几种不同类型的 光分路器，网络部署和备品备件的成本较高，且备品备件等运维成本高；
[0006] 2、一个光分路器覆盖区域的用户数发生变化时会对光分路器的分光比提出调整 的要求，针对用户数增加场景，可新叠加部署光分路器，但需要消耗更多宝贵的主干接入光 纤；也可在最初部署时直接部署大分光比光分路器，则造成大量场景下光分路器端口虽使 用较少，但上下行插损仍然为大分光比插损，功率预算紧张；
[0007] 3、单PON 口下不同用户的距离存在较大差异，或不同配线光纤的链路损耗存在较 大差异（如部署施工时的弯曲损耗），由于现有光分路器为均匀分光模式，每个支路在距离 相同处获得的功率相同，因此功率预算只能按照最差链路计算，造成距离较近或损耗较小 的链路功率预算浪费，甚至可能出现功率过载问题，同时对OLT接收机的AGC (自动增益控 制）提出挑战；
[0008] 4、一旦网络部署选定光分路器后，一般要求可稳定使用25年以上时间，由于网络 变化而需要进行光分路器调整的难度较大，不具备平滑演进能力。
【发明内容】
[0009] 本发明要解决的技术问题是提供一种光分路器及无源光网络系统，解决现有技术 中光分路器的分光比不能调整的问题。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光分路器，包括：
[0011] 至少一个根据输入波长调节分光比的波长耦合单元，所述波长耦合单元的波导结 构包括功率分配区、光程差区和模式重组分配区；入射光经由所述功率分配区分成光功率 相等的两路光信号，所述两路光信号经过所述光程差区后在所述模式重组分配区进行合 波，形成与所述光程差区的光程差相对应的波导传输模式。
[0012] 其中，在所述波长耦合单元的数量大于1时，每一个所述波长耦合单元均连接有 一个或两个所述波长耦合单元。
[0013] 上述的光分路器在所述波长耦合单元的数量大于1时还包括：与所述波长耦合单 元连接的分光比不可调节的功率親合单元，一个所述波长親合单元连接一个或两个所述功 率親合单元。
[0014] 进一步的，所述波长耦合单元的模式重组分配区的输出路径包括第一支路和第二 支路；
[0015] 所述波导传输模式包括：
[0016] 入射光只从第一支路输出的第一传输模式；
[0017] 入射光只从第二支路输出的第二传输模式；
[0018] 多于一半的入射光从第一支路输出，其余的入射光从第二支路输出的第三输出模 式；
[0019] 少于一半的入射光从第一支路输出，其余的入射光的从第二支路输出的第四输出 模式；以及
[0020] -半的入射光从第一支路输出，一半的入射光从第二支路输出的第五输出模式。
[0021] 具体的，入射光经过所述光程差区后满足：
[0022]
时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第一传输模式；
[0023] 其中，η为介质折射率，AL。为所述光程差区的光程差，λ i为入射光的波长，m为 自然数。
[0024] 具体的，入射光经过所述光程差区后满足：
[0025]
时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第二传输模式；
[0026] 其中，η为介质折射率，Δ L。为所述光程差区的光程差，λ 2为入射光的波长，m为 自然数。
[0027] 具体的，入射光经过所述光程差区后满足：
[0028]
时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第三传 输模式；
[0029] 其中，η为介质折射率，AL。为所述光程差区的光程差，λ 3为入射光的波长，m为 自然数。
[0030] 具体的，入射光经过所述光程差区后满足：
[0031]时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第四传 输模式；
[0032] 其中，η为介质折射率，AL。为所述光程差区的光程差，λ 4为入射光的波长，m为 自然数。
[0033] 具体的，入射光经过所述光程差区后满足：
[0034]
I时，所述波长耦合单元的模式重组分配区为所述第五传输模式；
[0035] 其中，η为介质折射率，Δ L。为所述光程差区的光程差，λ 5为入射光的波长，m为 自然数。
[0036] 具体的，所述光程差区的光程差AL。满足：
[0037]
[0038] 其中，m为自然数，η为介质折射率，λ _为入射光的最大波长，λ min为入射光的最 小波长。
[0039] 进一步的，所述入射光在通信波长范围内有一个或两个波长值与所述分光器的输 出支路的光功率相对应。
[0040] 更进一步的，所述入射光在通信波长范围内至少有两个波长值与所述分光器的输 出支路的光功率相对应。
[0041] 本发明还提供了一种无源光网络系统，包括局端设备，与所述局端设备相连的光 分路器，以及与所述光分路器相连的用户侧设备，其中，所述光分路器为上述的光分路器， 所述局端设备和用户侧设备的工作波长与所述光分路器所需输入波长一致。
[0042] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0043] 上述方案中，所述光分路器通过设置根据输入波长调节分光比的波长耦合单元， 实现了根据不同波长的输入光信号对应改变分光比的目的。
【附图说明】
[0044] 图1为现有技术的光分路器内部结构示意图；
[0045] 图2为本发明实施例的光分路器内部结构示意图；
[0046] 图3为本发明实施例的波长耦合单元的波导结构示意图；
[0047] 图4为本发明实施例的功率耦合单元的波导结构示意图；
[0048] 图5为本发明实施例的一个周期内输出光功率Pl/输入光功率PO与波长之间的 线性关系不意图；
[0049] 图6为本发明实施例的由多级级联的波长耦合单元构成的光分路器结构示意图；
[0050] 图7为本发明实施例的由波长耦合单元和功率耦合单元混合级联构成的光分路 器结构示意图；
[0051] 图8为本发明实施例的无源光网络系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0052] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述。
[0053] 本发明针对现有的技术中光分路器的分光比不能调整的问题，提供一种光分路 器，如图2和图3所示，包括：
[0054] 至少一个根据输入波长调节分光比的波长耦合单元（WDC) 1，所述波长耦合单元1 的波导结构2包括功率