平面光波导或平面光路（PLC）技术使光子能在晶圆中传输，很大程度上与光子在光纤中的传输相类似。目前这种技术已被用于WDM系统中，主要是阵列波导光栅（AWG）复用/解复用模块。 然而，支持者们一直认为PLC有更广阔的应用前景，特别是在晶圆上集成多种功能和大规模量产低成本器件方面。
PLC用于光纤到楼
在光通信工业仍处于困境之时，器件制造商们认为刚刚萌芽的FTTP市场会带来光器件的大规模应用，这可以帮助他们恢复增长。这个观点在许多PLC技术的支持者中非常流行，他们认为潜在的大规模应用是一个强劲动力，这类似半导体工业。
“一旦掌握了PLC的结构和工艺，就可以大规模、低成本地制造非常复杂的器件。”NeoPhotonics市场营销副总裁Ferris Lipscomb认为：“目前在亚洲，FTTH（光纤到户）的发展相当迅速。比如在日本，每月约有4万个左右的光功率分配器用于FTTH。它们都是用PLC制造的，这是很自然的。”
3月，NeoPhotonics发布了FTTP系列产品，包括光功率分配器、光耦合器、三波器件和WDM器件。Lipscomb说为了缩小器件的体积，光功率分配器使用了PLC。对1×2和2×2的功率分配器，熔融拉锥技术成本较低并具有足够的性能。但当更复杂的FTTH结构要求级联功率分配器时，与PLC器件相比，熔融拉锥器件将降低性能、增加成本并增加器件封装体积。Lipscomb认为：“通常就1×8、1×16、1×32结构而言，PLC技术在价格和性能方面都更有优势。显然，性能要求越高时，PLC技术的优越性越明显。日本使用了大量1×4光功率分配器，它们都采用PLC技术。”
平面光波导已普遍用于FTTP中的光功率分配器。因为亚洲是最有竞争力的FTTP市场，该地区的元器件供应商对PLC的应用很感兴趣。
JDSU波导业务部总经理Jy Bhardwaj也同意PLC在FTTP系统中扮演着重要角色。在他看来，价格将是决定性的因素。“我们认为PLC技术在将来有很大的潜力，因为价格会是FTTX领域追求的更为重要的目标。”然而，他相信目前PLC器件在FTTP领域的应用现状正是技术开发现状的真实市场反映。“这个市场对这种技术有很强烈的兴趣是因为短期有内盈利的可能。”
Gemfire总裁和首席执行官Richard Tompane也持上述观点，他还提醒说当大量的竞争者涌入市场后，机会将变得有限。他认为PLC功率分配器的价格已急剧下降，同时竞争者数量的增加也导致单个厂商产量的下降。
“最关键的问题在于大部分FTTP项目是在亚洲进行的，亚洲的器件厂商在市场上就有天然的优势。对于其它厂商来说，如果在那没有国内经营部门，想进入那个市场是很难的。”他补充说，“因此，Hitachi Cable和NEL也正在向那里运送大量部件。”
有两个亚洲公司正在准备进入FTTP用PLC器件市场，这正好印证了Tompane的观点。东京的Central Glass公司采用氟化聚合物PLC技术已经开发出了CWS-08E 1×8功率分配器样品。他们还开发了双向三波器件和双波器件（还包括光滤波器和其它器件）。该公司精细化工事业部总经理Tatsuya Mori说，这种聚合物材料比传统材料更能减小器件的体积，提高器件的性能。公司希望今年年底能投产这种FTTP器件。
与此同时，在中国上海，博创科技公司也正在开发用于FTTP的PLC功率分配器、耦合器和光纤阵列样品。功率分配器产品系列从1×4到1×32。该公司也开发了对波长透明的耦合器和阵列波导光栅复用/解复用模块。博创总经理朱伟说他们开发了一种生产技术，全部采用标准材料就能提高80～90%的产量并改进了器件的性能。当前公司主要致力于无源器件的开发，朱伟预计明年将会开发有源器件。
采用什么材料
同时，很多公司已经减少了单片集成的研发投入。原因有两个：首先是缺少器件规格的标准。“如果每个用户使用相同的设备，单片集成将很有优势。但是用户通常使用不同的设备。”JDSU的Bhardwaj承认，“我们认为今天的市场还不够成熟，不能只依赖一种或者两种材料。因此，单片集成的方向不是最好的选择，除非被市场的大规模需求推动。”
事实上没有一种材料能为每种产品都提供最佳的性能，这也决定了要混合使用各种材料。“一种材料应用于所有的情况，将一直是一个折衷的方法。”Bhardwaj解释说，“问题是要弄清楚你真正最想要的是什么？”
因此，很多公司目前宣称混合集成是最好的方案，因为这让器件开发商能定制他们的产品，使各项功能都由最匹配的材料实现。在Tompane看来，Gemfire公司特别信奉这个理论。Gemfire采用的材料包括聚硅氧烷聚合物、石英、硅、铟镓砷化物和铌酸锂。
混合集成可以将一系列非常复杂的功能集成进智能PLC模块。例如，JDSU刚刚发布了一个PLC可重构光分插复用器。Tompane说PLC模块将满足系统厂商持续增长的对智能设备的需求。这种智能设备综合了复用/解复用、波长分插、电源监控和全部模块性能监控功能。Tompane和Bhardwaj都预测PLC模块能容纳32个甚至更多的信道。
Tompane预测将来PLC光子系统将设计得和现在的线路插卡一样。类似铜线一样的无源光波导（当它们不再仅用于阵列波导光栅时）将会连接“光子芯片”，这种芯片由可以提供各种功能的不同材料组成。
如果这样的前景没有变成现实，那一定是大家的努力还不够。
Stephen Hardy：《Lightwave》主编
李良川：北京邮电大学光通信中心
译自《Lightwave》04年7月37页《PLC technology arrayed for wider application》
译者：李良川 摘自：《Lightwave》
|
