1550nm光纤传输技术基础
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1550nm光纤传输技术及其在长距离传输中应用研究
的情况。 目前国内信息网所用光纤大部分 都是 ＩＵ—Ｔ标准 Ｇ ５ Ｔ ６ ２类光纤 ，也称为
Ｑ Ｍ调 制后 射频 （ Ｆ 传输 方式 兼容 Ａ Ｒ）
Ｆ 传输 网络 （ Ｄ Ｂ Ｃ ， 即 Ｖ — ） 长距 离联 网 ０ ｍ传输 系统 在辽河油 田投入 运营 Ｈ Ｃ ５ 常规单模光纤， 它是 目前应用最广泛价格 套 １ ５ ｎ 最便 宜的单 模光 纤 。它有 两 个低 损耗 窗 到现在已经十多年了，并且随着 １ ５ ０模 ５
大 有线 电视 数字化 水平 、 提高数 字 电视 的 在城 乡联 网的具体应 用中遇 到 了许多技术 应 用 ，尤 其是 目前 电信市 场处 于 疲软 状
１５ｎ ５ 详细讨论 １ ５ ｎ ０ ｍ光纤传输 态． ０ ｍ外调制光发射机和光放大器 ５ 服务 范围和 用户数量 ， 增加 网络 的运 营收 问题。因此，
２１ ５ ｎ ５ ０ ｍ光纤传输技术特点 及存在的关键技术
２１１ ５ ｎ ０ ｍ光纤传输技术特点 ５
２ 世纪９ 年代， １９ 年国内第一 ０ ０ 从 ９５
多年 时间里 ， 光纤 传输技 术取得 了飞 速 的 发展 ． 别是数字 光纤传输 技术可 以说是 特
突飞猛 进 。
出无可 替代 的角色 。
术
调制器上附加正弦信号调制
将光 。 保证系统指 为了
略入射光的损耗ｌ 该入射光功率被定义 时。
２２ ５ ｎ ． ５ ０ ｍ光纤传输的关键技 为ＳＳ 。 １ Ｂ 阀值 实际测试 中． 以背 向散射光 常
功率达到２ｄ ｍ时的入纤光功率作为ＳＳ ５Ｂ Ｂ
在长 距离或超长 距离的光纤 传输系统 阀值 ．或者以传输系统载噪比突然劣化时 中由于 传输功率 高 ． 易产 生 白相位 调制等 的入纤光功率作为ＳＳ Ｂ 阀值。 由此可见入纤 非线性 效应 。 而普 遍铺设 的Ｇ ６ ２ ．５ 光纤又 光功率必须保持在Ｓ Ｓ阀值之下也就是说 Ｂ 在 １５ ｎ ０ ｍ波长处 有高达＋ ７ ｓ ｍ 、ｍ ５ １ ｐ ／ｎ ｋ ＳＳ阀值设定了最高的入纤光功率。 Ｂ 的色散 ． 这样 光纤 的色散 以及 白相位调 制 为了提高 Ｓ Ｓ Ｂ 阀值 ．通常在 激光器 或
1310nm与1550nm光传输设备的性能分析
论 。
下 面将 从 工 程设 计 角度 ，分 别对 １ ５ ｎ ５ ０ ｍ波长 、 １ １ ｎ 波长光 传输 级联 对 光链 路指 标劣 化进 行定 量 ３０ ｍ
分析：
２１ 第 ８期 （ 第 ２ ０期 ） ０ １年 总 ６
有 线 电视 技 术
厂 ＝ ｒ ］ 。
大 器 ，Ｄ Ａ Ｅ Ｆ ２为 中 继 （ 路 ） 放 大 器 ， Ｘ 为 光 接 收 机 ， 可 与 线 Ｒ １ ｌｎ 光 接 收机 兼 容 。 ３Ｏｍ
表 １ １５ ｎ 和 １ ｌ ｎ 是 ５０ ｍ ３ Ｏ ｍ光 纤设 备性 能 比较 。
由表 １可 以 看 出 ，５ ０ ｍ 光 纤 设 备 性 能 指标 优 １５ｎ 于 １１ｎ ３ ０ ｍ光 纤设备 指标 。从 国标 中也 可 以得 出此结
分 的光 纤 网 均 采 用 １ １ ｎ 光 传 输 技 术 进 行 传 输 和 ３０ ｍ
覆 盖 。而 采用 １５ ｎ ５ ０ ｍ光 传输和 覆盖 的 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ系 统相 对 较 少 。 随着 １ ５ ｈ 光 传 输 技 术 的 成 熟 ，在 城 市 ５ Ｏｍ
Ｃ Ｔ 网改建 和新 建 、 ＡＶ 中心 城市 与卫 星 城 镇 Ｃ Ｔ 网 ＡＶ 联 网等 工程 中 ， 已越来 越 多 地应 用 到 １５ ｎ ５ ０ ｍ光 传 输
＼ ＼ １ ５ ｎ 光 纤 设 备 ５０ｍ １ １ ｎ 光 纤设 备 ３０ｍ
目前 各 地 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ网 的 改建 和 新） 即 用光 纤替 代 同轴 电缆 作 ＨＣ，
为 有线 电视 支 、 干线 的传 输 媒介 。 由于 １ ｌｎ 光 纤 ３Ｏｍ
［］ ｝ ＿ ＿
Ｔ Ｒ Ｅ ＤＦＡＩ ＥＤＦ Ａ２
…ｔ—＿］ ＿ ［
ＲＸ
下 面将 从 工 程设 计 角度 ，分 别对 １ ５ ｎ ５ ０ ｍ波长 、 １ １ ｎ 波长光 传输 级联 对 光链 路指 标劣 化进 行定 量 ３０ ｍ
分析：
２１ 第 ８期 （ 第 ２ ０期 ） ０ １年 总 ６
有 线 电视 技 术
厂 ＝ ｒ ］ 。
大 器 ，Ｄ Ａ Ｅ Ｆ ２为 中 继 （ 路 ） 放 大 器 ， Ｘ 为 光 接 收 机 ， 可 与 线 Ｒ １ ｌｎ 光 接 收机 兼 容 。 ３Ｏｍ
表 １ １５ ｎ 和 １ ｌ ｎ 是 ５０ ｍ ３ Ｏ ｍ光 纤设 备性 能 比较 。
由表 １可 以 看 出 ，５ ０ ｍ 光 纤 设 备 性 能 指标 优 １５ｎ 于 １１ｎ ３ ０ ｍ光 纤设备 指标 。从 国标 中也 可 以得 出此结
分 的光 纤 网 均 采 用 １ １ ｎ 光 传 输 技 术 进 行 传 输 和 ３０ ｍ
覆 盖 。而 采用 １５ ｎ ５ ０ ｍ光 传输和 覆盖 的 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ系 统相 对 较 少 。 随着 １ ５ ｈ 光 传 输 技 术 的 成 熟 ，在 城 市 ５ Ｏｍ
Ｃ Ｔ 网改建 和新 建 、 ＡＶ 中心 城市 与卫 星 城 镇 Ｃ Ｔ 网 ＡＶ 联 网等 工程 中 ， 已越来 越 多 地应 用 到 １５ ｎ ５ ０ ｍ光 传 输
＼ ＼ １ ５ ｎ 光 纤 设 备 ５０ｍ １ １ ｎ 光 纤设 备 ３０ｍ
目前 各 地 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ网 的 改建 和 新） 即 用光 纤替 代 同轴 电缆 作 ＨＣ，
为 有线 电视 支 、 干线 的传 输 媒介 。 由于 １ ｌｎ 光 纤 ３Ｏｍ
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…ｔ—＿］ ＿ ［
ＲＸ
1550nm光传输相关技术介绍.
SPM 效应具有两个特性：瞬时特性和累 积特性，体现在附加相位 的产生和合附加相位的转化两个过程中。前者取决于脉冲功率、波形、 光 纤 非 线 性 系 数 ；后 者 取 决 于 光 纤 色 散 系 数 和 脉 冲 净 啁 啾 量 。输 出 脉 冲 功率的大小受光纤损耗系数和跨距的长短的影响，从而决定 SPM 效应 对系统的总影响。每个跨距上的 SPM 效应随传输距离逐渐缩小，主要 的影响在每段传输光纤的前一部分，所以严格控制每段入纤功率，避 免注入功率较大起伏，减少中继次数是减小 SPM 效应对系统总影响的 好办法，应在系统设计中予以考虑。
一、SBS（受激布里渊散射）
SBS 是一个物理现象，即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯 托 克 斯 光 ，使 前 向 传 输 的 信 号 光 被 非 线 性 地 衰 减 ，而 后 向 传 输 的 光 可 能 返回发送机引起输出光功率的波动，形成噪声。SBS 是一个光波与声 波的参数作用过程，被声子散射的入射光转换成一个频率较低的 Stokes 光 。
一 般 建 议 光 放 大 器 的 输 入 光 功 率 在 +3~+6dBm。
Le － 有 效 相 互 作 用 长 度 ， 按 如 下 公 式 计 算 ： Le = (1－e)αL / α ， 其 中：α －光纤长度， L－光纤长度
∆fB － 光 纤 的 SBS 增 益 带 宽 ， 取 20～ 100MHz
∆fD － 为 扩 大 SBS 门 限 功 率 在 激 光 器 上 加 抖 动 调 制 后 激 光 器 平 均 光 谱宽度
因此，必须使每一段光纤的入射功率不大于光纤的 SBS 门限，该 门限用如下公式计算：
PSBS = 21AeK 1 （1＋ ∆fD ) GBLe ∆fB （ 公 式 1）
一、SBS（受激布里渊散射）
SBS 是一个物理现象，即入射光在光纤中被转换成后向散射的斯 托 克 斯 光 ，使 前 向 传 输 的 信 号 光 被 非 线 性 地 衰 减 ，而 后 向 传 输 的 光 可 能 返回发送机引起输出光功率的波动，形成噪声。SBS 是一个光波与声 波的参数作用过程，被声子散射的入射光转换成一个频率较低的 Stokes 光 。
一 般 建 议 光 放 大 器 的 输 入 光 功 率 在 +3~+6dBm。
Le － 有 效 相 互 作 用 长 度 ， 按 如 下 公 式 计 算 ： Le = (1－e)αL / α ， 其 中：α －光纤长度， L－光纤长度
∆fB － 光 纤 的 SBS 增 益 带 宽 ， 取 20～ 100MHz
∆fD － 为 扩 大 SBS 门 限 功 率 在 激 光 器 上 加 抖 动 调 制 后 激 光 器 平 均 光 谱宽度
因此，必须使每一段光纤的入射功率不大于光纤的 SBS 门限，该 门限用如下公式计算：
PSBS = 21AeK 1 （1＋ ∆fD ) GBLe ∆fB （ 公 式 1）
光通信技术的原理和应用
光通信技术的原理和应用随着社会信息化进程的不断加快，通信技术的发展也愈加迅速。
在众多通信技术中，光通信技术因其高速度、大容量和低衰减等优势逐渐成为人们关注的焦点之一。
今天，我们将深入探讨光通信技术的原理和应用，以期更好地了解这一领域的前沿发展。
一、光通信技术的原理光通信技术，顾名思义，就是利用光来进行信息转移和传输的一种通信技术。
其基本原理是利用激光器产生的光束进行信息传输。
在光通信技术中，一般采用的光源是半导体激光器，这种激光器可以在电磁场的作用下产生连续谱的光线，其波长可以调节，波长范围在850nm到1550nm之间。
由于不同材料对光的吸收和反射不同，因此光线在光纤中传输时会发生很多的损耗和波动。
为了避免这种情况的发生，通常采用光纤放大器进行光信号的增强，从而达到更为稳定的传输效果。
除了光源和光纤，光通信技术还需要进行编解码、调制等处理。
其中，光调制器是将输入的电信号转化为光信号的重要部分，通过调制光的强度、频率和相位等参数，识别信息传输的码元。
二、光通信技术的应用光通信技术在日常生活中应用广泛，如网络通信、光纤传输、卫星通信等等。
下面将简单介绍其中的几个典型应用场景。
1、光纤通信光纤通信是当前最为重要的光通信技术应用之一，也是光通信技术竞争最为激烈的领域之一。
光纤通信指的是基于光纤传输数据的一种通信方式，其原理是通过光纤将数据进行传输。
与传统的铜缆相比，光纤通信拥有更高的传输能力和更低的传输损失，因此也被广泛应用于高速宽带网络、无线网络等场景中。
2、光通信卫星光通信卫星是指利用卫星进行高速通信的一种技术。
相比于传统的微波通信卫星，光通信卫星有着更高的通信速度和更低的传输延迟。
光通信卫星可以加速通信速度，降低通信信号衰减和随机误差的影响，因此在未来的通信领域有着广阔的应用前景。
3、无线光通信无线光通信是利用可见光通信、红外线通信等技术进行信息传输的一种无线通信技术。
相比传统无线通信技术，无线光通信有着更高的传输带宽和更广的传输范围，不仅可以用于照明功能，也可以用于环境信息采集、智能家居、无人驾驶等领域的应用。
广电网络光的基础知识
2端口光接收机的结构
2端口光接收机的内部结构
光功率 指示 GaAs前 置放大 模块 功率放 大模块
2分配 光电转 换模块
4端口光接收机的结构
4端口光接收机的内部结构
光电转 换模块
GaAs前 置放大 模块
功率放 大模块 2分 配
HFC网络的日常维护
• 光发射机的日常维护
1. 经常检查光发射机的射频连接头是否牢靠，检查 光发射机的输出尾纤连接是否松动或脱落；
跳纤的规格表示方法
• • • • •
SC/APC----SC/APC SC/PC----SC/APC FC/PC----FC/PC FC/APC----SC/APC 等等
有线电视 收发器----配线架(ODF) 国干机房配线架 光发射机----配线架
适配器
适配器的表示方法：SC/SC 、SC/FC、FC/FC 适配器的连接、光机中的连接（插槽）
HFC网络的日常维护
• 光接收机的日常维护
1. 检查光接收机的接地情况是否完好； 2. 检查光接收机的射频输出电平是否正常； 3. 检查光接收机有无进水、尾纤有无受压、受牵引 和过度弯曲，光纤适配器是否松动、光纤头是否 洁净； 4. 光接收机的供电电压是否正常、电缆接头接触是 否良好；
光纤器件的清洁
3、光配线架（ODF架）：
室内型、室外型
室外型：
落地式
壁挂式
接续盒
终端盒
尾缆
芯数、接头类型、长度
光传输中的有源设备
光发射机： 1310nm 1550nm 光放大器：只用于1550nm光传输系统 光接收机：不分接收波长，适用于1310和 1550nm波长的系统中。
光发射机的简单知识
• • • • • 主要功能：电光转换 1550nm光发射机的发射功率：5—11mw 1、应用于地市至县区的超长干线传输； 2、县市至乡镇光纤干线传输； 3、大中城市、社区城镇乡村的大面积覆盖 网传输； • 双纤输出
1550nm光传输相关技术介绍.
自相位调制是光纤中的一种非线性现象，在光纤中的光波太强时， 使光纤折射率 N 出现与光强成正比的成分，导致光脉冲的频谱展宽。 频率越高， CSOspm 越大，成平方关系，应用总结如下 1.入纤光功率越大， CSOspm 越大。 2.频 道 数 越 多 ， CSOspm 越 大 。DS22 频 道（ 543.25MHz），Ncso＝ 21 3.光纤色散常数 D 越大， CSOspm 越大。 4.SPM 产 生 的 结 果 导 致 CSO 的 裂 化 ，在 光 传 输 系 统 距 离 小 于 80Km 时 ， 可不考虑其因数。
色 度 色 散 ：是 指 光 源 光 谱 中 不 同 波 长 在 光 纤 中 的 群 延 时 差 所 引 起 的 光脉冲展宽现象。
偏振模色散：单模光纤中实际存在偏振方向相互正交的两个基模 （ 光 纤 横 截 面 并 非 绝 对 圆 ，施 工 中 光 纤 易 被 拉 伸 和 压 扁 ，出 现 横 切 面 上 直 径 不 等 ， 从 而 导 致 末 端 输 出 波 形 变 形 ， 影 响 传 输 指 标 ）。 当 光 纤 存 在 双折射时，这两个模式的传输速度不同而引起的色散称为偏振模色散
1550nm 光传输系统总的载噪比为
CNR = CNRC 1+
1 CNRC CNROA
=
CNRC
1
+
1
CNRC
4hvBeNF m2Ps
（公式
1）
由光纤放大器引起的系统载噪比损失的分贝数为
∆CNR
=
10lg1+
CNRC
4hvBeNF m2Ps
（Leabharlann 式2）由此可见，在无光纤放大器时的载噪比 CNRC 和光调制度 m 给定 的 前 提 下 ，光 纤 放 大 器 的 噪 声 系 数 越 低 同 时 其 输 入 光 功 率 越 大 ，则 系 统
色 度 色 散 ：是 指 光 源 光 谱 中 不 同 波 长 在 光 纤 中 的 群 延 时 差 所 引 起 的 光脉冲展宽现象。
偏振模色散：单模光纤中实际存在偏振方向相互正交的两个基模 （ 光 纤 横 截 面 并 非 绝 对 圆 ，施 工 中 光 纤 易 被 拉 伸 和 压 扁 ，出 现 横 切 面 上 直 径 不 等 ， 从 而 导 致 末 端 输 出 波 形 变 形 ， 影 响 传 输 指 标 ）。 当 光 纤 存 在 双折射时，这两个模式的传输速度不同而引起的色散称为偏振模色散
1550nm 光传输系统总的载噪比为
CNR = CNRC 1+
1 CNRC CNROA
=
CNRC
1
+
1
CNRC
4hvBeNF m2Ps
（公式
1）
由光纤放大器引起的系统载噪比损失的分贝数为
∆CNR
=
10lg1+
CNRC
4hvBeNF m2Ps
（Leabharlann 式2）由此可见，在无光纤放大器时的载噪比 CNRC 和光调制度 m 给定 的 前 提 下 ，光 纤 放 大 器 的 噪 声 系 数 越 低 同 时 其 输 入 光 功 率 越 大 ，则 系 统
1550nm光纤传输系统的应用探讨
科披暇埘蹴1550nt o光纤传输系统的应用探讨李凡阁石红欣梁剐(桐柏县广电中心，河南桐柏474750)J，7，‘嘴要】1550nm光纤传输系统以其窗口衰耗系数小，链路耗损低，适合大范围和远距离联网．性价比高，设备价格迪罐不断下调，有比较高的C N]L等优势，在桐柏县有线电视传输系统中得到应用。
j巨!键词】光节点；分路嚣；光纤表耗；光放大器输出功率；分光比；光坪链路衰耗J J，现在，光缆传输在有线电视系统中已得到了广泛应用，而应用最广泛的单膜光纤，低衰耗窗口有两个，分别是1310nm和1550nm。
由于1310nm光发射初功率不能提得很高，尤其在淮北新区，农村光节点较多的情况下考虑到成本核算，光接收机的接收光功率较低，整个网络技术指标不是很高，所以桐柏广电应用1550nm传输系统。
1550nm传输系统的特点：1)链路耗损低。
2)适合大范围和远距离联网。
3)覆盖较多光节点时会凸现性价比优势。
4)机房设备数量较少，故障概率较低。
5)光放大器功率能够做得比较大，有比较高的C N R o6)光放大器在传输距离不大于1O O km时C T B与C S0几乎不受影响。
由于淮北新区位于城郊乡，辖区有48个自然村，完全采用点到点星型拓扑结构。
光节点的设定是根据村子大小灵活布局，最少一村一个光节点，大村多个光节点，总计设计了74个光节点，平均每村1．54个光节点，按实际户数平均是853户／光节点。
至村每个光节点至少用4芯光纤，1芯上行，1芯下行，1芯传送数据信号及多功能开发用，1芯备用，完全满足广电信息网将来的发展要求。
淮北新区广电站前端光功率分配，共用了7个分路器，相关计算参数的确认：对于1550nm光纤传输系统，光纤衰耗取025dB，km，其中包括熔接点衰耗。
活动接头衰耗取0．5dB／个，光分路器附加衰耗取0．5dB。
为了提高系统载噪比，光节点的接收功率取O dBm。
计算公式：1)光纤衰耗：Si=a Li式中：Si为第i路光纤衰耗(dB)；a为每千米光纤衰耗，取02．5dB：L i为第i路光纤长度(km)。
兴化市有线电视城乡1550nm光纤传输系统联网技术方案
１５ｎ ５ ０ ｍ系统 光 发射 机 灵 活搭 ￣，Ｄ Ａ光 放 大 器 的 模 式 得 到 了 ２ Ｆ Ｅ
广泛应用 。
宽 ． 干扰 能力强等优点 ． 为了有线电视传输的理想载体 。 抗 成
在方 案设计 中 ．必须考虑到网络建成后的科学性 、适 用
性 、可靠性和多功能开发利用 。首先 ．技术指标 必须 满足 国
分 阶 段 地 实 施 １５ ｈ 改造 Ｉ程 并 对 回 传 业 务 ．指 标 分 配 ． ５ Ｏｍ
类光纤 ，也称 为常规单模光纤 ．它是 目前应用最广泛 ，价格 最便 宜的单模光纤。它有两个低损耗 窗 １ 分别是 １ １ｎ ３， ３ ０ ｍ和
１５ ｎ ５ ０ ｍ。１ １ｎ 窗 １ 损耗 较 低 ，色 散值 最 小 ．但 １ １ｎ ３ ０ ｍ ３的 ３ ０ ｍ
测量方 法》
纤 宽 并 光 配 次 位 所 光 路 少 活 接 带 且分一到 用分器 动头
少 链路 损耗小 ．维护方便 一路发生故障时不影响其它支 路 便于网络的维护 、 管理和 监测 。因此 在网络结构上 广 电总局一直推荐这种星形拓扑结构 这种星形结 构也是我们 网络改造和升级发展 的 目标和方向。 但是 １５ ｎ ５ ０ｍ光纤 传输 系统是一项繁复的系统工程 需要投入大量的人力 、 财力 、 物
系统不可 以进行直接 中继光放大 。５ ０ ｍ窗 １ １５ ｎ ３的损耗系数为
０ ｄ ／ｍ ． 降 低 到 接 近 于 它 的 理 论 极 限 值 ， 链 路 损 耗 低 ， 、 Ｂｋ 已 ２ 其
实施 步 骤 等 作 ７ 简 要 的 论 述 ，
当超长距离传输 时 ， 以采用掺饵光纤放大器 （ ＤＦ 进行 可 Ｅ Ａ）
设 计 指 导 思 想 和 原 则
广泛应用 。
宽 ． 干扰 能力强等优点 ． 为了有线电视传输的理想载体 。 抗 成
在方 案设计 中 ．必须考虑到网络建成后的科学性 、适 用
性 、可靠性和多功能开发利用 。首先 ．技术指标 必须 满足 国
分 阶 段 地 实 施 １５ ｈ 改造 Ｉ程 并 对 回 传 业 务 ．指 标 分 配 ． ５ Ｏｍ
类光纤 ，也称 为常规单模光纤 ．它是 目前应用最广泛 ，价格 最便 宜的单模光纤。它有两个低损耗 窗 １ 分别是 １ １ｎ ３， ３ ０ ｍ和
１５ ｎ ５ ０ ｍ。１ １ｎ 窗 １ 损耗 较 低 ，色 散值 最 小 ．但 １ １ｎ ３ ０ ｍ ３的 ３ ０ ｍ
测量方 法》
纤 宽 并 光 配 次 位 所 光 路 少 活 接 带 且分一到 用分器 动头
少 链路 损耗小 ．维护方便 一路发生故障时不影响其它支 路 便于网络的维护 、 管理和 监测 。因此 在网络结构上 广 电总局一直推荐这种星形拓扑结构 这种星形结 构也是我们 网络改造和升级发展 的 目标和方向。 但是 １５ ｎ ５ ０ｍ光纤 传输 系统是一项繁复的系统工程 需要投入大量的人力 、 财力 、 物
系统不可 以进行直接 中继光放大 。５ ０ ｍ窗 １ １５ ｎ ３的损耗系数为
０ ｄ ／ｍ ． 降 低 到 接 近 于 它 的 理 论 极 限 值 ， 链 路 损 耗 低 ， 、 Ｂｋ 已 ２ 其
实施 步 骤 等 作 ７ 简 要 的 论 述 ，
当超长距离传输 时 ， 以采用掺饵光纤放大器 （ ＤＦ 进行 可 Ｅ Ａ）
设 计 指 导 思 想 和 原 则
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•预失真线性化电路 —相位调制器的非线性输出可由RF输入信号有条件地进行补偿。
•控制环路 —保证预失真电路长期的CSO和CTB性能。
•集成光放大器（掺铒光纤放大器；EDFA），现在基本不采用了！
光发射机结构（二）
1550nm DFB 激光器(Laser) Mach-Zehnder 调制器(Modulator) 相位调制器偏置(Phase Modulator Bias) 预失真的RF输入(Predistorted RF Input) 预失真电路(Predistortion Circuitry) CATV 输入(Input)
导频CCA(PilotCCA) 导频信号(Pilot Tone) 对数放大CCA(Logamp CCA) 微处理器(Microprocessor) 供电电源(Power Supply) 数字电视(Digital TV)
单泵浦光放大器结构
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
总前端
1550nm 1550nm
光放大器
分前端 光放大器
1550nm 分前端
光放大器
1550nm
1310nm 1310nm
光节点
1550环网和1310分配
光节点 光节点
1550链路设计（一）
16 dBm
FOT－20L
EDFA 16 dBm
RX
FOT－20L
19 dBm EDFA
16 dBm
光发射机SBS ＝16.5 dBm
1550技术应用（五）
分前端
1550nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
总前端
1550nm 1550nm
1550nm
光放大器 分前端
光放大器 分前端
光放大器 1550nm
1550nm 1550nm
1550环网和1550分配
光节点
光节点1 光节点n
1550技术应用（六）
分前端
1310nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
1550系统模型（六）
• 单个EDFA CNR指标的计算公式：
– 光纤放大器后的载噪比倍数为： – CNREDFA=(m2Ps )/( 4hfBe (NF)) – 化成分贝数为： – CNREDFA =10*log[(m2Ps )/( 4hfBe (NF))]
其中：h=6.626×10-34，C=299792458米/秒，λ=1550nm f=C/λ=1.93414*1014Hz，Be=5.75×106Hz(PAL-D制) m为发射机光调制度，Ps为输入EDFA的光功率(mw) NF为EDFA的噪声系数 在59个PAL-D制下m=3.64%，根据N1×(m1)2 = N2×(m2)2 可以得到其他频道数时的调制度，如传输30个PAL-D制时m＝5.1%
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm/1480nm 泵浦源(CoPump)
双泵浦EDFA结构图
1550系统设计极限
•SBS限制了最大射入光纤中的功率。 •色散限制了最长传输距离为100Km，77频道。 •物理特性限制了进入接收机中的最大光功率（小于2dBm）。 •CNR被可接受的图象或国家标准所限制。
系统设计变量
•希望得到的最终线路CNR。 •传输距离：—光发射机和接收机之间
CNR=-10log(10^(-CNRtx/10)+10^(-CNRedfa/10)+10^(CNRrx/10))
•每个EDFA对CSO和CTB的贡献很小可以忽略 不计。 •标准单模光纤由于存在色散，对CSO指标有 很大的影响。如果光缆链路超过100km其对 CSO指标的影响可以显示出来，所以必须引 起足够的重视。
单泵浦EDFA装备图(Single Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
光发射机结构（三）
电信号(Electrical Signals) --------光信号(Optical Signals)
单泵浦EDFA结构图
2
双泵浦光放大器结构
MHz
47～1000
dB <±0.75(47～860MHz)；<±1.5(860MHz～1GHz)
59个PAL-D
MHz
5.75
dB
54.0
dB
53.5
dB
52.5
dB
50.5
dB
65
dB
65
dB
65
dB
65
10/100以太网接口、WEB浏览器和SNMP网管接口
1550nm CATV光发射机比较（五）
—光发射机和EDFA之间 —EDFA和接收机之间 •EDFA的光输入功率 •光发射机和EDFA的输出功率
1550系统模型（二）
1550系统模型（一）
•光发射机: 激光器相对强度噪声（RIN）
光发射机功率光放大器
光调制指数
•光放大器： 噪声系数
光输入功率
•光纤:
干涉强度噪声（IIN）
•接收机： 散粒噪声
1550nm CATV光发射机比较（三）
上海霍普FOT－20XL指标（一）
光学性能
波长
波长调节范围
GHz
光功率（FOT-20XL-85）
dBm
光功率（FOT-20XL-10）
dBm
SBS抑制阈值
dBm
激光器线宽（典型值）
MHz
ITU标准波长（CH23～CH33） +/- 100可调，50GHz为一个步长
热噪声
1550系统模型（三）
•当光放大器的输入功率增加，其CNR对系统的贡献减小。
•光纤CNR对链路的贡献：当光纤的长度增加，其CNR的贡献也增加
3
1550系统模型（四）
接收机CNR对链路的贡献 ：当接收机的输入功率增加，其CNR 对系统的贡献减小
2009/8/10
1550系统模型（五）
•每个CNR的贡献是以10log为基础叠加的
微处理器(Micro-Controller)
供电电源(Power Supply)
双泵浦EDFA模块(Dual Pumped EDFA Module)
双泵浦EDFA装备图(Dual Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
2009/8/10
1550nm光纤传输技术基础
easy.catv@ 2002,08
2009/8/10
内容
•什么是1550nm技术? •为什用1550 nm技术？（有利/不利因素） •1550 nm应用 •直接调制与外调制比较 •光发射机功能描述 •光放大器功能描述 •系统模型（设计1550 nm网络） •光发射机特点 •光发射机指标 •光放大器特点 •光放大器指标
使用1550 nm波长（有利因素）
•在1550nm波长能借助光放大器提供更高功率的信号。 —很适合长距离传输； —取代1310 nm时的中继，减小系统的失真； —允许更多的光分路器。
·标准单模光纤在1550nm波长每公里固有衰减更低。 —典型值在1550 nm是0.25dB/km，而在1310 nm 是0.35dB/km。
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2009/8/10
1550技术应用（三）
主链路 FOT－20XL
备份链路 FOT－20XL
光接收机 光接收机
1310光发射机 射频开关
信号互连备份
1550技术应用（四）
•超干线和分配相结合 —多个分支距离场合 —采用EDFA的分配
1550光发射机 FOT－20XL
FOA－20XX 光放大器
光接收机
•在应用方面很经济。
使用1550 nm波长(不利因素)
•单个设备成本较高 —增加最初的资金投入 —必须考虑备件的成本
•产品复杂 —必须要预失真电路 —色散和受激布里渊散射（SBS）抑制电路 —自相位调制 (SPM) - 产生噪声和失真产物 —DFB激光器、调制器、掺铒光纤放大器(EDFA)
•广播传输限制定向广播业务 •故障导致停止更多用户的业务
1550技术应用（二）
•超干线传输（前端互联）
—环路或点到多点结构的理想选择 —可能要求两根光纤才能达到可接受的C/N 总前端
30 Channels LOW Band
FOT－20XL 30 Channels High Band
FOT－20XL
光接收机 光接收机
LPF
∑ HPF
1310光发射机 分前端
16 dBm
FOT－20L
EDFA 22 dBm
RX
RX
15.5 dBm 15.5 dBm 15.5dBm 15.5 dBm
1550链路设计（二）
FOT－20L
16 dBm EDFA
16 dBm
19 dBm EDFA
16 dBm
RX
16 dBm
RX
光发射机SBS ＝16.5 dBm
FOT－20XL
13dBm EDFA
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm 泵浦源(CoPump)
•控制环路 —保证预失真电路长期的CSO和CTB性能。
•集成光放大器（掺铒光纤放大器；EDFA），现在基本不采用了！
光发射机结构（二）
1550nm DFB 激光器(Laser) Mach-Zehnder 调制器(Modulator) 相位调制器偏置(Phase Modulator Bias) 预失真的RF输入(Predistorted RF Input) 预失真电路(Predistortion Circuitry) CATV 输入(Input)
导频CCA(PilotCCA) 导频信号(Pilot Tone) 对数放大CCA(Logamp CCA) 微处理器(Microprocessor) 供电电源(Power Supply) 数字电视(Digital TV)
单泵浦光放大器结构
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
总前端
1550nm 1550nm
光放大器
分前端 光放大器
1550nm 分前端
光放大器
1550nm
1310nm 1310nm
光节点
1550环网和1310分配
光节点 光节点
1550链路设计（一）
16 dBm
FOT－20L
EDFA 16 dBm
RX
FOT－20L
19 dBm EDFA
16 dBm
光发射机SBS ＝16.5 dBm
1550技术应用（五）
分前端
1550nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
总前端
1550nm 1550nm
1550nm
光放大器 分前端
光放大器 分前端
光放大器 1550nm
1550nm 1550nm
1550环网和1550分配
光节点
光节点1 光节点n
1550技术应用（六）
分前端
1310nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
1550系统模型（六）
• 单个EDFA CNR指标的计算公式：
– 光纤放大器后的载噪比倍数为： – CNREDFA=(m2Ps )/( 4hfBe (NF)) – 化成分贝数为： – CNREDFA =10*log[(m2Ps )/( 4hfBe (NF))]
其中：h=6.626×10-34，C=299792458米/秒，λ=1550nm f=C/λ=1.93414*1014Hz，Be=5.75×106Hz(PAL-D制) m为发射机光调制度，Ps为输入EDFA的光功率(mw) NF为EDFA的噪声系数 在59个PAL-D制下m=3.64%，根据N1×(m1)2 = N2×(m2)2 可以得到其他频道数时的调制度，如传输30个PAL-D制时m＝5.1%
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm/1480nm 泵浦源(CoPump)
双泵浦EDFA结构图
1550系统设计极限
•SBS限制了最大射入光纤中的功率。 •色散限制了最长传输距离为100Km，77频道。 •物理特性限制了进入接收机中的最大光功率（小于2dBm）。 •CNR被可接受的图象或国家标准所限制。
系统设计变量
•希望得到的最终线路CNR。 •传输距离：—光发射机和接收机之间
CNR=-10log(10^(-CNRtx/10)+10^(-CNRedfa/10)+10^(CNRrx/10))
•每个EDFA对CSO和CTB的贡献很小可以忽略 不计。 •标准单模光纤由于存在色散，对CSO指标有 很大的影响。如果光缆链路超过100km其对 CSO指标的影响可以显示出来，所以必须引 起足够的重视。
单泵浦EDFA装备图(Single Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
光发射机结构（三）
电信号(Electrical Signals) --------光信号(Optical Signals)
单泵浦EDFA结构图
2
双泵浦光放大器结构
MHz
47～1000
dB <±0.75(47～860MHz)；<±1.5(860MHz～1GHz)
59个PAL-D
MHz
5.75
dB
54.0
dB
53.5
dB
52.5
dB
50.5
dB
65
dB
65
dB
65
dB
65
10/100以太网接口、WEB浏览器和SNMP网管接口
1550nm CATV光发射机比较（五）
—光发射机和EDFA之间 —EDFA和接收机之间 •EDFA的光输入功率 •光发射机和EDFA的输出功率
1550系统模型（二）
1550系统模型（一）
•光发射机: 激光器相对强度噪声（RIN）
光发射机功率光放大器
光调制指数
•光放大器： 噪声系数
光输入功率
•光纤:
干涉强度噪声（IIN）
•接收机： 散粒噪声
1550nm CATV光发射机比较（三）
上海霍普FOT－20XL指标（一）
光学性能
波长
波长调节范围
GHz
光功率（FOT-20XL-85）
dBm
光功率（FOT-20XL-10）
dBm
SBS抑制阈值
dBm
激光器线宽（典型值）
MHz
ITU标准波长（CH23～CH33） +/- 100可调，50GHz为一个步长
热噪声
1550系统模型（三）
•当光放大器的输入功率增加，其CNR对系统的贡献减小。
•光纤CNR对链路的贡献：当光纤的长度增加，其CNR的贡献也增加
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1550系统模型（四）
接收机CNR对链路的贡献 ：当接收机的输入功率增加，其CNR 对系统的贡献减小
2009/8/10
1550系统模型（五）
•每个CNR的贡献是以10log为基础叠加的
微处理器(Micro-Controller)
供电电源(Power Supply)
双泵浦EDFA模块(Dual Pumped EDFA Module)
双泵浦EDFA装备图(Dual Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
2009/8/10
1550nm光纤传输技术基础
easy.catv@ 2002,08
2009/8/10
内容
•什么是1550nm技术? •为什用1550 nm技术？（有利/不利因素） •1550 nm应用 •直接调制与外调制比较 •光发射机功能描述 •光放大器功能描述 •系统模型（设计1550 nm网络） •光发射机特点 •光发射机指标 •光放大器特点 •光放大器指标
使用1550 nm波长（有利因素）
•在1550nm波长能借助光放大器提供更高功率的信号。 —很适合长距离传输； —取代1310 nm时的中继，减小系统的失真； —允许更多的光分路器。
·标准单模光纤在1550nm波长每公里固有衰减更低。 —典型值在1550 nm是0.25dB/km，而在1310 nm 是0.35dB/km。
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2009/8/10
1550技术应用（三）
主链路 FOT－20XL
备份链路 FOT－20XL
光接收机 光接收机
1310光发射机 射频开关
信号互连备份
1550技术应用（四）
•超干线和分配相结合 —多个分支距离场合 —采用EDFA的分配
1550光发射机 FOT－20XL
FOA－20XX 光放大器
光接收机
•在应用方面很经济。
使用1550 nm波长(不利因素)
•单个设备成本较高 —增加最初的资金投入 —必须考虑备件的成本
•产品复杂 —必须要预失真电路 —色散和受激布里渊散射（SBS）抑制电路 —自相位调制 (SPM) - 产生噪声和失真产物 —DFB激光器、调制器、掺铒光纤放大器(EDFA)
•广播传输限制定向广播业务 •故障导致停止更多用户的业务
1550技术应用（二）
•超干线传输（前端互联）
—环路或点到多点结构的理想选择 —可能要求两根光纤才能达到可接受的C/N 总前端
30 Channels LOW Band
FOT－20XL 30 Channels High Band
FOT－20XL
光接收机 光接收机
LPF
∑ HPF
1310光发射机 分前端
16 dBm
FOT－20L
EDFA 22 dBm
RX
RX
15.5 dBm 15.5 dBm 15.5dBm 15.5 dBm
1550链路设计（二）
FOT－20L
16 dBm EDFA
16 dBm
19 dBm EDFA
16 dBm
RX
16 dBm
RX
光发射机SBS ＝16.5 dBm
FOT－20XL
13dBm EDFA
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm 泵浦源(CoPump)