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陈得志:浅析1310nm及1550nm光发射机的选择及使用

2010-10-8 13:45| 发布者: admin| 查看: 271| 评论: 0

  有线电视事业在不断发展的今天,光设备己经被普遍应用。但是,由于光发射机的价格昂贵、要求严格,在实际应用中一不经意,也会有误区。有线电视光纤网己越来越多地被采用和拓展,城市、农村敷设光纤网已成现实。吉林白城市乡镇广播电视管理总站陈得志结合工作实践,就光传输系统中光发射机的选择和使用做以下分析。

  1.要按系统要求,合理选择光发射机

  目前,在有线电视光纤传输网络技术中,通常便用的波长有1310nm和1550nm两种。理论上1310nm是单模光纤零色散波长。1310nm光传输系统采用直接调制的DFB光发射机,一般中间无中继,传输范围在35km以内。

  1550nm是单模光纤最低损耗波长。1550nm光传输系统采用外调制的光发射机,一般采用EDFA(掺饵光纤放大器)作为传输中继,考虑到SBS受限的原因单级最长传输距离应在60km范围以内,当入纤光功率太大时,则会产生受激布里渊反射,大部分的输入光信号功率将在光纤传输过程中被转换成后向传输的斯托克斯光,前向传输的信号光则被非线性衰减,同时造成系统CNR的劣化。如需用EDFA中继,一般最多级联数小于或等于3级。

  应该说1310nm光发射系统适合短距离传输,适合HFC网络的升级和改造中所使用,因为采用这种光发射机均为小功率、价格低、电路结构环节少、工作相对稳定,同时采用小光分路,这样既保证了宽带业务下行带宽和网络扩展性,又充分保证了网络安全,可随时更换,不至于影响更多用户的接收。

  1550nm光发射机适合长距离传输,但随着新技术的产生和应用,在EPON(无源光网络)的系统中,通过采用WDM(波分复用)技术,1550nm光发射系统被得到了充分应用(其中1550nm波长传输下行广播电视信号,1490nm波长传输下行数据信号,1310nm波长传输上行的数据信号)。

  2.正确使用,确保系统质量

  无论是1310nm,还是1550nm光发射机在使用过程中都应注意以下问题:

  (1)做好接地和静电保护问题:因为发射机的激光器属静电敏感器件,必须使设备良好接地,接地电阻小于4欧。

  (2)确保供电正常和共作环境温度适宜:在使用光发射机时,对于220V供电系统进线采用三线制(中线为接地线),电压范围不能太大,一般要求光发射的工作温度小于50℃(设备的理想工作环境温度为25℃),DFB激光器的特性受温度影响变化很大,温度变化将引起激光器的阀值电流发生变化,如果温度升高,阀值电流将增加,输出的光功率将减小,温度变化会导致工作波长的漂移,将严重影响激光器的RIN及线性。

  (3)确保欲输入的RF信号电平符合要求:光发射机的输入电平一般应在80~85dBuV之间,因为光发射机的输入信号电平与光调制度是相关联的,当光发射机工作在MGC状态,输入信号电平每增加1dB,相当于m增加10%,此时C/N改善1dB,CTB变坏2dB,CSO劣化1dB,反之亦然。当光发射机工作在AGC状态,输入信号电平在一定范围内发生变化时,因AGC电路的作用,使输入到激光器的RF信号功率不变,因而光调制度m不变,从而使激光器的C/N、CTB、CSO不发生改变,但AGC的环路内的PIN二极管电调衰减会使非线性指标劣化1~3dB左右,从而使整个光发射机的非线性指标稍有劣化。而且当输入的射频电平发生变化时,除了光强度变化外,激光器的光频率也会跟着变化,从而产生了光的频率调制。

  在双向网络中,光发射机驱动电平过高会引起C/CTB值下降,C/CTB指标严重劣化时殃及BER指标,影响数字电视质量,同时产生的谐波会干扰上行通道。

  3.正确操作,确保设备安全

  光发射机内部激光器很容易损坏,任何一个较大的脉冲从调制信号输入端进入激光器,都将可能导致其损坏。在光发射机工作过程中,必须保持稳定的电源、温度、功率、激励电平。尤其是在电源刚开启的一段时间内,电路处于不稳定阶段,要使光发射激光器处于零偏置,而后慢慢地加上逐渐增大的偏置,直到安全稳定工作。为实现这些物理量,光发射机内部设置有慢启动电路和APC(自动功率控制)、ATC(自动温度控制)ALC(自动电平控制)电路,但是都有一定的控制范围。所以,不仅要保证其相应的工作条件,更应该注意操作程序和方法。

  在光发射机调试时应严格遵守先开光发射机电源再加载RF信号,切断时先去掉RF信号,再关光发射机的电源,因为激光器在正常工作状态下处于正向偏置状态,如果光发射机未通电工作,RF信号驱动电平加激光器上就可能出现反向电压,如果反向电压超过1V就可能导致激光器反向击穿。

  在实验室里,常用万元以下的廉价光发射机,各项参数、性能不很高,一般只解决临时光源或在线维修光接收机等,更应该注意操作规程,避免不必要的损失。

2009年10月13日
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