PLCスプリッターの技術開発

光スプリッターはFTTH光デバイスの中核であり、大きな成長の可能性を秘めており、FTTX市場の成長の主な原動力となり、間違いなく光通信製造業界に活力と挑戦をもたらすだけでなく、光通信企業に再び急速な発展の空間をもたらすでしょう。

低コスト、高信頼性は、FTTHプロジェクトにおける光スプリッタ装置の基本要件です。光通信スプリッタの技術プロセスは、ファイバー融着型双円錐テーパ型と平面型集積光導波路型の2種類に分けられます。

光ファイバ融着テーパー技術は、最も成熟した技術と言えるでしょうか？光スプリッタは、主に全光ファイバ光スプリッタをベースとしており、その主な特徴は、技術が成熟していること、光ファイバ接続が容易であること、挿入損失が低いことです。しかし、パワーディバイダの大型化に伴い、例えば1×8光パワースプリッタなどは、サイズが大きくなり、効率が低く、コストが高く、分光均一性も劣ります。さらに、融着テーパー光ファイバ光スプリッタの通過帯域特性には大きな制限があります。

PLC集積光デバイスは、平面導波技術をベースとしています。従来の半導体製造プロセスで使用される個別デバイスとは異なり、異なる機能を持つ光コンポーネントを1つのチップに統合できるため、集積光電子デバイスの基本技術であり、大規模化と小型化を実現します。溶融バイコニカルテーパ技術と比較して、平面導波技術は安定した性能、低コスト、大量生産への適合性など、優れた特徴を備えています。そのため、将来のFTTHシステムでは、光ファイバーを溶融してテーパ状に光パワーをサブデバイスに供給する必要がなくなり、平面導波路は高性能で低コストなアクセスネットワークデバイスを効率的に製造できる手段となります。

PLCファイバーアレイ技術

PLCスプリッタ出力アレイは、各出力導波路でPLCと結合された光ファイバリボンで構成されています。各光ファイバはV溝に位置決めされており、光導波路と光ファイバリボンの自動位置合わせを確実に行います。V溝基板は、選択的ウェットエッチングプロセスによって単結晶シリコン、石英ガラスなどの精密機械加工によって製造されます。

ファイバーアレイV溝の製造では、特殊な接着プロセスを採用することで、正確なファイバーの位置決めと高い信頼性を実現し、様々なニーズに対応しています。パッケージ設計に適合した熱膨張係数により、ファイバーアレイプレートにストレスがかからず、高い信頼性と高温下でも光ファイバの変位が防止されます。そのため、高精度V溝と高信頼性UV接着剤は、光ファイバアレイ製造における重要な技術となっています。

ファイバーアレイ製品の母材には石英ガラスが使用され、耐熱ガラスもオプションで使用できますが、一般的に石英ガラスは精密機械加工によって製造されており、石英ガラスは信頼性が高く、研磨時に割れにくいという利点があります。面研磨角度は、お客様のご要望に応じてカスタマイズ可能です。例えば、90度、98度、82度などです。また、ファイバーの配列色や長さも、お客様のニーズに合わせてカスタマイズ可能です。

UV接着剤の高い信頼性は、光ファイバーアレイ製造における重要な技術です。光ファイバーアレイや光スプリッターの製造工程では、高精度のV字溝加工に加え、UV接着剤と呼ばれる接着剤も非常に高い需要があり、高温高湿や十分な硬度といった特性も備えています。日本のNTT-ATは、一連の複合製品の開発・製造を行っており、この技術において国内最先端技術を誇っています。

PLCカップリングおよびパッケージング技術

チップと光ファイバーアレイに加えて、チップと光ファイバー間の結合とパッケージングのもう一つの重要な技術であるPLC光スプリッター技術は、6次元の光ファイバーアレイと密接に整列した導波路に関連しています。

PLCスプリッタパッケージは、光ガイドパス上の平面導波路スプリッタとファイバアレイを位置合わせし、その後プラスチックで貼り付けるA結合技術です。 PLCスプリッタとファイバアレイの位置合わせ精度はこの技術の鍵であり、パッケージングプロセスには、カップリングの位置合わせと接着の操作が含まれます。 PLCスプリッタチップとファイバアレイの結合は手動モードと自動モードがあり、ハードウェアはフレーム、光源、パワーメータ、顕微鏡観察システムなどの6次元精度の微調整に依存しており、最も一般的に使用されるのは自動位置合わせです。これは、光パワーフィードバック閉ループ制御を通じて形成され、したがってドッキング精度とドッキングのカップリング効率が向上します。 より先進的な海外のカップリングアライメント機器サプライヤーは、日本の駿河精機（Suruga）、日本の長江精機（Kuge）、米国のNewportです。国内で開発されましたが、6次元精度はカップリング要件を満たすことができません。

FTTH光スプリッタの需要が大幅に増加し、PLCデバイスのパッケージング業界が急速に発展しました。企業規模とR＆Dが豊富なBorch Technology、Innolux Accelink、科学技術、日本海軍通信、無錫Lovefertile rich、富春江光電成都FEIYANG、大唐通信（昆山）、中山O'Connell AgileCom、上海誠信などを中心に、より多くの光部品事業があり、一部の光ファイバーとケーブル会社はPLC光スプリッタをカプセル化するプロジェクトに取り組んでいます。光スプリッタのパッケージング技術のプロセスは比較的簡単で、投資が少なく（手動ベアボーンで20万元程度）、プロジェクトは簡単に完了します。多くの高付加価値PLCデバイス製品があり、パッケージング技術には特別な技術と独自の技術があるため、国内のパッケージメーカーは、この点に関する研究開発と投入の強度を高める必要があります。

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