烧拉经验汇总.docx
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烧拉经验汇总
為何要選擇光纖的截止波長?
★單模光纖和多模光纖兩者的耦合特性及損耗特性都不一樣
★1310nm±40nm及1550±40nm在光纖中傳輸,如果1310nm是呈現單模狀態,則1550肯定也
是為單模J（V）=2π（n1^2-n2^2）^0.5/λ，因為1550波長較1310長。
有些光纖保證1300nm是單模
但它的截止波長可能在1300或1290nm。
若截止波長在1290,而Coupler要求卻必須在1270
nm（wideband）或1260nm（Bellcore標準）下工作,但1260nm對該光纖而言卻己變成多模了。
∵規一化頻率J（V）=2π（n1^2-n2^2）^0.5/λ<2.405時,才是單模。
∴λ過小時.J（V）會大於2.405，就會
變成多模。
所以同樣的同一光纖,如果頻率高了（波長會變小）,第二個特性就出現了
∵波長=波速/頻率所以掃頻後會出現極怪異之波形,無法量測。
尤其是做980.650NM更須注意。
當然1310/1550不可能通過980nm之光波,因為那絕對是變成多模了,但是在1310下限時（1270左
右）,則容易被疏忽,而成為多模光纖.PumpCombine!
光纖要求用980/1500,實際上要用960nm（截止
波長）。
因為980±20nm=960nm∴截止波長要求在960nm以下。
但太低也不行,∵芯層會太
細,太細做Coupler時,如要求低損耗時,難度會比較高。
所以截止波長不能太高,必須低於使用波長之下限才行。
WDM要求兩fiber特性愈相同愈好。
但如用一根舊fiber及一根新fiber,有可能因兩者β不大
相同,而使WDM特性異常。
故做WDM時,兩fiber一定要用同一卷。
Que:
如果一根光纖加熱至軟化後拉伸,形成光滑的錐形區,為什麼損耗仍然很小?
什麼情況下,損耗會變大
Ans:
光纖拉細後,光功率由芯層進入包層（因為直徑太細之故,芯層不見了,而包層變成了芯層）,當碰到空氣後,因空氣折射率比較低,所以空氣便變成了包層,而使光得以全反射而不會外洩。
下列情況下,光損耗會變大
（1）拉錐區未擦拭乾淨,有灰塵（光碰到灰塵造成折射方向改變而洩漏）。
（2）拉錐區有微彎,波導不光滑,光就會跑掉。
Que:
根據您的理解,說明光纖的彎曲損耗及在製造光耦合器時,應注意那些問題,即可避免彎曲損耗的來源。
Ans:
（1）平台要保持乾淨（因為拉伸平台髒了,會造成alignment（調整.調校）不準）
（2）loading光纖時要拉直,無應力發生
（3）不可燒到打結處（否則光纖會產生微彎）
（4）燒結錐形區要平坦一些
★Pre-pull時.torch固定不掃瞄話,則fiber中間的縮短是一個指數型的函數（指數型的縮短）,這會造成打絞後,兩fiber中間無法靠在一起,所以損耗就大。
因此Pre-pull時.torch掃瞄,可使中間平坦,兩fiber打絞後可平貼緊靠,並減少損耗
★etching：
把fiber核心表層腐蝕去除的一種方法,該做法使表層較平坦.均勻。
pre-pull亦具有相
同的功能,其目的皆在使fiber之傳輸常數改變
★fiber拉伸長度愈長,則PDL會愈差。
（fiber融得愈少.PDL會愈好）
WBC燒結說明
★.torch外徑=12mm.內徑=10mm
★氫氣流量小,則損耗較大,氫氣流量較大,則PDL會太大
★torchZ軸零點在上方。
X軸零點在右側。
Y軸零點在靠近機台內側
★兩個拉伸平台中間間隔為37-38mm（初始位置）
★氫氣流量：
150-165SCCM（StandardC.CMinute）
★拉伸速度調在60~70mm/sec。
（單邊移動距離）（雙邊加總後之每秒移動距離為120~140μm=0.12~0.14mm）
★coupler機台燒拉時,僅監控一個波長
★StopLine值可影響CR值（若CR值過高,將StopLine值往下調,若CR值過低,則將StopLine值往上調高
上課內容
做StandardCoupler和WDM需要兩根光纖傳輸常數（β）愈相同（β是愈接近）.分光比
變化愈快拉伸時,光分比可從100變化到0再變化到100,可以升得比較高,如下圖。
如果兩根光纖β值不一致,則其分光比到九十九便會掉下來,即下不到零點,上不到九十九
此即點有點像寬帶的特性。
（即分光比）會呈現週期性變化,且達不到所要之100%或0%。
CR100%
0%
★寬帶和WDM剛好完全相反,它是兩個趨勢,用同一種原理,反過來做
★StandardCoupler通常CouplerRatio隨波長變化每10個nm,變化百分之二。
即1310nm時.為50/50
到1550nm時,大概變化為98%（1550-1310=240nm/10=24*2%=48%）∴50+48%=98%
（當然分光比隨波長變化不是完全如此,它到一了定程度以後,其變化就變平了）
★如果Coupler依此變化,則變化就太大了,使用時也就很難應用了
★故做Coupler時,分光比隨波長變化愈小愈好（即在任一波長情況下,其分光比皆相同）,此為做Coupler
之要求,WDM則相反
★WDM希望波長變化時,分光比變得很陡,希望它百分之百就百分之百,希望它百分之零就百分之零,希
望它的分光比變化,根據我的要求變得比較陡。
同一個工藝,同一設備,不同做法,來造成它的分光比變
化,能符合我們的要求,即：
一個向不變的方向跑,一個向快速的方向跑（WDM）
★.欲使其向.快變的方向跑,則：
（1）令此二根光纖β愈相（同）近愈好
（2）拉伸長度愈長.則變化愈快
★做WDM時.多拉幾個週期,當它們上到百分之九十時.不要停,繼續拉下去.再得到零.再拉上去.你得到
4個週期.停下來時為零.
★如果說讓它兩根光纖傳輸參數不一樣,那它1310波長上去.1550波長上不去,到這個停下來.1310是50.
1550也是50,這就是寬帶了
★Fusion技術的好處,在於設定參數做些修改,便可做出所需之Coupler及WDM了
★寬帶有兩種做法：
一種是Atching另一種為Pre-pull
（Atching：
將光纖變細,再與另一根未Atching者重新組合,形成另一種波導（waveguide）,即藉由改變
其β,使分光比變化變小
★.Pre-pull會造成fiber形成指數形的衰減。
最後光纖的直徑太小及其平坦度,決定分光比平坦度的多少
★.touch大小,流量多寡.拉伸速度快慢.Pre-pullScanning長短會如何影響分光比的平坦度,皆須注意怎
麼有利於最後減小的值徑,就怎麼樣決定它的平坦度。
★.比如減小直徑到90μm.其可能對1310.155050/50寬帶特性很好,假如減小到85μm,也就是OVER
Prepull,對50的分光比來說,是Fail.但對40或35的分光比正好。
若為95μm.則意謂Prepull不夠
則在1310分光比可能是50,對1550分光比而言
★做SingleWindow的寬帶要比做DualWindow的寬帶要Pre-pull多一點,原因是DualWindow要兼顧
兩個通道,1310是50,1550也是50,其分光比的變化規律隨波長變化的規律像一個拋物線,比如說:
分光
比要求50:
50,它實際的曲線（分光比隨波長的曲線）是如下圖的一種規律,是一種拋物線。
50%
13101550
拋物線有一個頂點,而我們當然會要求1310和1550大家得到相同的分光比最為理想。
換句話說,拋
物線的頂點很可能在1400左右,使兩邊呈現對稱,則落在兩邊的波長必為對稱的,在1310和1550的
中間,此時.兩邊的分光比相同;如中間偏了.如下圖.1550分光比便低下去了,1310高出來了,如中心往
右移,1310就變低了,此時1550（在雙通道寬帶而言）就不合格了
中心點左移中心點右移
CR
50
λ
13101550
★.檢查平坦性有兩個,凡是寬帶,它波長和分光比變化規律,就是一種拋物線,故其平坦性決定於:
（1）拋物線的頂點是否在1400nm（實際為1430nm）?
（2）拋物線張口的大小。
（張口大小,會影響實
際分光比,如下圖所示）假設同樣自頂點衰減一個dB,如果交光纖愈寬則表示平坦度愈好，張口大小不一,同時會造成中間帶寬變化很大
張口過大
CR
1dB
50%
交光纖張口過小
λ
13101550
★做雙通道寬帶須抓住兩個要素：
（1）讓拋物線的頂點盡量在兩個波長之中心,愈靠近中間愈好
（2）兩個張角曲率不要太大.（張角大小受到Prepull長短,氫氣流量等影響,相對而言Prepull愈長.則
張口愈大。
同時torch影響也很大,尤其在製作WDM時,情況更明顯）WDM對波長敏感度較強
★SingleWindow只要在所希望的Channel周圍特別平坦即可,無須兼顧兩個通道。
例如在1310平坦
即可,1550則無所謂,又或在1550平坦,1310則無所謂。
且希望在1310±40nm裡面,比雙通帶還要平
坦許多。
（否則,只要雙通道就好,何須單通道）
★.如何得到一個好的平坦度（在單通道裡）:
將拋物線的頂點移到所要的中心值（如1310或1550）,這樣
做出來的平坦度最好
CRDWC之頂點
+
對單通道而言,其平坦度較佳
50%
-
λ
13101550
對雙通道而言,其在CR為50時,是經過了-+兩個值的關係,所以相對單通道而言其平坦度較差
★對DWC而言,其拋物線在（1310±40nm或1550±40nm時）近似一個斜線,故斜率大.也就是變化率大
平坦度較差。
對WBC而言,為一個小拋物線.故其斜率小.也就是變化率小.相對平坦度較好（如上圖所示）
★.DWC之平坦度幾乎為WBC之2倍
★.平坦度就是最大減最小值
★.最合算的單通道寬帶（SBC）.其分光比略為超過50%,包括將頂點移到那一點.且略為超過50%,如此最
小分光比一定比50%小一些。
此時MaxI.L最小。
如果頂點正好為50.則其MaxI.L會變得大一些
如果頂點再降到49時,則MaxI.L勢必變得更大一些,故相對於頂點略大於50時而言,損耗較大較不
划算。
MaxILMaxIL
MaxIL
最合算之SBC為分光比略超過百分之五十,但Prepull要稍長一些。
其成功率要比DWC
要高.（因DWC必須兼顧兩個通道）
★.Bellcore標準Windowband為±50nm。
但maxloss和Uniformity稍微鬆寬些。
（maxloss容易滿足）
★.WBC實際上±40nm已夠用了。
±40nm的平坦性比±50nm的平坦性要好許多
SWC具體作法：
1.Prepull長度（與機器設定條件有極大影響）
50/50WBCPrepull長度一般為1.2mm左右
50/50DWBCPrepull長度一般為1.2±0.1mm左右
Torch掃描約5~6mm左右。
Torch不動情況下.原體積（斜線部份）=L1‧π‧r12
拉伸後體積（斜線部份）=L2‧π‧r22
∵拉伸後體積不變∴r2比r1細
Torch掃描情況下,拉的長度一樣,則拉伸後之直徑要比Torch不動的條件下大
★torch掃瞄長一點,相對Prepull長度也要長一些。
但光纖平坦度相對地也會好一點。
（火炬退出後
（Prepull後）再推出燒結時,同樣要燒在原先有Prepull之位置,所以在打絞時,不要動到（移動）原先有
Prepull的光纖位置,否則特性就會變差）
2.相對而言分光比小的WBC要比分光比大的Prepull長一些。
（Scan長度.流量大小都有關係）
SingleWindow要比DualWindow長一點
分光比Prepull長度
50/501.25
40%1.35~1.4
30%1.4~1.55
20%1.55~1.8
10%1.8~2.1
5%2.1~2.5
1%2.5~3mm
DualWindowPrepull參考長度,SBC則再加大一些即可
★實際作業時Prepull一個長度,並將stopline調得很高使其達不到.如此可得到不同長Prepull長度
會有不同掉下來的點,再依不同需求分光比,來設定不同的Prepull長度。
若掉下點為53~55%,則
可做50%正好,若為43則做40%.若為1.2~1.3則做1%剛好
★依上述方式try,如發現overprepull,則減小一些,如prepull不夠,則增加prepull
★分光比愈小,則須prepull愈長,相對會造成損耗較大,故可以加大總拉伸長度,使其fiber平坦一點。
（一般可加大至14.5~15mm）
★torch流量為165SCCM,如PDL夠了,流量儘量調小一點,如PDL不夠,則流量再加大一些
★基本上流量大小及拉伸長度可以固定不變,只要去調torch高低及prepull長度即可,（拉伸長度過
長.則torch調高些.拉伸長度過短.則torch調低一些）有時也會調分光比設定.但分光比設定（stopline）
一般也調得少。
★分光比的設定：
（可適當修正）
一般机台：
CRS=（90-95%）CR0
旋转机台：
CRS=（90-100%）CR0CRS：
設定值；CR0：
目標值
EX：
CR0=50%CRS=45~46.5
CR0=10%CRS=9.5~9.5
CR0=1%CRS=0.9~0.95
★CRS與CR0差距愈小愈好
★DWC分光比變化之規律：
（1）1310分光比開始耦合後,慢慢地升到百分之50（假設分光比為50%）
（2）1550會先耦合.（因為其光放大,波導長）故會先耦合,當它達到50分光比後.又會掉下一些
有這樣的規律
CR
13101550λmm
由上圖可知,分光比隨波長變化很大,且拉得愈長,分光比變化愈大
★.光纖拉得過細,會造成CR會衝不上去（overPrepull）
★Prepull長短與分光比有絕對的關係
★PDL±0.1dB是一般合理的損失（拉伸時則再縮到±0.06dB左右,以防封裝後損失變大
★寬帶EL<0.2dB
平坦度愈高,則接近設定值時,分光比會變慢
★1310nm±1.5%,1550nm±2%,則一定可滿足,雙帶寬CR之要求。
（EL<0.2dB即可）
★.若
（1）1310nm±1.5%.1550±2%.但
（2）EL<0.25dB,則尚可接受。
同上,若CR偏大,但EL極小.則屬
模糊帶.可能Pass或fail,但可撥到A或B級
★.1310SWBC：
由1310nm監控,EL<0.2dB.若1310nm分光比OK（即CR=50±1.5%）,而1550nm>53%.則當
Standard賣.1550nm在50~52%,則可當DWC
做1310nmSBC時,如1550nm上升得太高.則須加長PrePull
13101550
★1550SWBC：
由1550nm來做監控,且EL須≦0.2dB,CR：
1550±1.5%。
Pre-pull愈長,則1550CR值
愈難達到,但相對地,當它達到時,1310亦已達到了。
若1550±1.5%內,而1310必須分佈在30~48%之
間,且希望1310（CR值）愈高愈好。
若1310落在30~35%之間,則可當Bgrade賣;如果1310低於30%
以下,則可當成Standard來賣。
★Wideband：
1.允許光源波長有較大範圍之誤差,因為光源製作時（含經過放大器後之改變）,波長有一
定之誤差,且當誤差超過Standard（±10nm）,則將無法操作,故WBC因應而生）
2.分光比穩定（不受10nm/±2%CR改變之條件限制）;操作在不同波長之光源下,其CR
值仍固定不變
★實施PrePullFrontVAC不要打開,而在PrePull後,EL損失須小於-0.01dB
★PrePull,第二根fiber剝線長須等於第一根fiber剝線長再加PrePull,長度。
（如第二跟為25mm,則第一
根剝線長=25mm-PrePull長）
★打絞時嚴禁第一根位置被移動,因會影響Pre-pull之位置,且打絞之要求比StandardCoupler更嚴格
★.平坦度:
決定於PrePull若StandardCR=29%時,則WBC只要>30%一般即可。
9.拉伸速度怎樣設定?
對耦合器性能有什麼影響?
Ans:
一般而言,速度設在單邊移動距離為60~70μm/秒（1700~2000）為宜,而且須跟torch流量搭配。
（拉伸速度太快,會造成光纖容易斷,PDL特性較差;速度太慢,則造成光纖下垂,彎曲變形。
）所以齒輪比
1：
10者設在600–700之間,1：
30者設在1800–2100間,而1：
30之機器相對1：
10來說,
穩定程度會較好,拉伸較平穩,而不會抖動。
（因為馬達轉動較連續,平滑而順暢）
10.如何確定火炬中心位置?
怎麼調整?
Ans:
（1）torch拆下裝回時,勿轉太緊,因陶瓷易碎且脆弱
（2）torch垂直度絕對不可偏斜,否則會嚴重影響燒結結果
（3）可藉由脈波數與前進距離,來換算每一個脈波數的前進距離
（4）借助于目视，调节好前后位置，用游标卡尺调节好左右位置，高度则由调节参数时来调节。
11.做寬帶耦合器時,如果分光比達不到設定值就向下掉,怎樣調整Pre-Pull長度
Ans:
此為overPre-Pull,也就是說Pre-Pull太長了。
反過來說,如果曲線很陡,一下子上升到Pre-Pull太短了,須再加長一些
12.
（1）如果發現1310nm分光比偏低,而1550nm分光比偏高,應如何調整?
（2）如果發現分光比在1310nm過高,而在1550nm過低,怎麼調整?
Ans:
（1）將StopLine調高一點。
如果仍然達不到,則須再增加一點PrePull（必要時StopLine須再略微調高
（2）將StopLine調低一點,或者減少一些PrePull
詳細說明:
1310拉伸時,分光比總是往上升的,而1550則是超過一點再往下降,所以假如1310分光比還很低,
而1550分光比還很高,那麼可以將1310StopLine再設高一點（因為是由1310監控,故須調1310之
StopLine）。
設高一點,則表示晚一點停,使1310CR可以繼續往上升,而1550則由最高點.等一等
再往下掉回一點,以使大家都獲得相同之分光比。
否則若1310仍為48,而1550升到55,此時有可
能須再增加一點PrePull及升高一點CouplingRatio,這樣就可以保持平衡了
寬帶耦合器的製作重點：
如果分光比設定正確了,只要改變torch高低,即可調整拉伸長度。
（分光
比最好僅作小範圍調整,不要調太多）。
主要的關鍵還是在PrePull
13.打絞時,如果你的動作使打絞處向左偏.怎麼辦?
Anstorch向左調一點即可
LightelWDM講解課程
1310/1550WDM目前需求量較小,拉伸長度20mm左右
980/1550WDM用量較大（光放大器用）拉伸長度12mm左右
1480/1550WDM用量較大（光放大器用）拉伸長度25mm以上
1310/1550WDM
1.製造方法
11fiber準備,剝線長度.termination及外封裝同一般Coupler
Coupler
拉伸長度:
18~20mm
H2流量:
190~200SCCM（注意須配合拉伸長度,如拉伸速度過慢,可能使融熔之光纖下垂,而使損失變大）
拉伸週期設定:
N=4（由1310監控時）
N=5（由1550監控時）
分光比設定:
CRS:
20-30%（N=4時）
CRS:
60–70%（N=5時）
（CRS:
意即StopLine設定在20–30%或60–70%）
Stopdelay:
0.8~1Sec
拉伸速度:
1500?
（Pulse）實際設為1800為佳
使用光纖:
SMF28
基板46mm（勉強可用）50mm（較剛好）
1.2包裝:
玻璃管長度:
46mm
熱縮長度:
50mm
不銹鋼長度:
60mm
※E-Tek內封裝未使用熱熔管,僅使用UV膠密封而已
2WDM的光學要求及工藝調整PgradeAgrade
2.1InsertionLoss（在一定的帶寬範圍內）<0.3dB<0.5dB
2.2Isolation（在一定的帶寬範圍內）≧17dB≧15dB
2.3帶寬1310/1550±15nm（亦有±20nm者）±15nm±15nm
2.4PDL（測P1須用1310nm光源,P2用1550nm）
2.5ReturnLoss（如測P1則加1550nm光源,如測P2則加1310nm光源）
3.InsertionLossandIsolation與帶寬有一定之關係存在。
帶寬愈寬相對而言.Isolation會愈小
λ1+λ2λ199%P11310
λ21%P21550
在上圖中,希望λ1由P1走愈多愈好,而由P2走愈少愈好
在上圖中,希望λ2由P2走愈多愈好,而由P1走愈少愈好
4.Isolation即指將λ1及λ2信號分得愈開（清楚）愈好,否則兩波長相互干擾
5.1310/1550WDM之分光比,在1310為0%時,1550正好為100%
6.一般主路通1310的光,副路通1550的光
7.1310之IL=ExcessLoss+（10log（P1+P2）/P2）=EL+（-10logP2/（P1+P2））
如果Isolation為20dB,則表示分光比跑掉1%.Loss為0.047
如果Isolation為17dB,則表示分光比跑掉2%.Loss為0.09
當Isolation為20dB時亦即分光為即跑掉1%（Loss約為0.047or0.05dB）
通過99%之1310
通過1%之1310（Loss0.047dB）
當Isolation為17dB時,亦即分光為即跑掉2%（Loss約為0.09dB）
通過98%之1310
通過2%之1310（Loss約0.09dB）
理論上而言,如果滿足Isolation17dB之要求,分光損耗為0.09dB,則EL須≦0.2dB（因為IL要
求<0.3dB）
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