PLC光分路器反向传输原理

PLC光分路器上行和下行传输损耗讨论

以1x4 PLC 分路器为例，光从输出端（多纤）注入，只有输入端（单纤）会收到信号，

且功率是总功率的1/4 (25%)\剩余的3/4的光功率被损耗掉这种现象很多人无法理解，本文从光的性质和模场理论针对此现象进行解释。

如果解释上面提到的这个现象，我们需要了解波导理论，模场理论和传播常数最接近原则。目前市场上热卖的PLC分路器都是SSC（Spot Size Converter）型。不同于拉锥耦合器的定向耦合器型(Directional Coupler）。正向传输比较容易理解，如下图所示：

X型波导 拉锥耦合器类型：

定向耦合器型(Directional Coupler, DC)

Y型波导 PLC分路器型：

模斑转换器型(Spot Size Converter, SSC)

现从物理本质上粗略描述一下光反向注入1x2波导的情形：当从一输入单模波导进来的0阶模到达两单模波导的交叉点时，将会同时等强度的激发起另一0阶模和1阶模。可以参看附件中的(f)图，这两个模式的光可以保持原状继续往前传播。SSC区域不断变窄到W(仅能存在一个基模)，0阶模在这个过程中能继续往前传播，并不发生截止，只是模场的宽度逐渐变小；但1阶模(属于高阶模)，在到达单模输出波导之前，已经发生截止(该1阶模不能成为单模波导的导波模，只能成为辐射模)，从而被辐射出去。由于0阶模和1阶模的强度是相同的，所以输出单模波导是输入光强的一半，即-3 dB。

以上所述，就是所谓的SSC区域0阶模的模场宽度压缩和1阶模的截止辐射原理。对于1x4PLC存在两层Y波导结构，也就是允许1/4光通过，3/4的光功率作为辐射模散射出去了。

反向传输：

Y波导反向传输光场图像：

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