直调式1550nm光发应用与测试3
1550光传输系统广电领域应用
1550光传输系统广电领域应用一应用范围：骨干网传输（省城至地级市，地级市至县城，县城至乡镇适用于数字电视、模拟电视信号大容量广播方式传输关键设备：1550外调制光发射机掺铒光纤放大器（功率放大）拉曼放大器（大跨距无中继传输）掺铒光纤放大器（前置放大）光切换开关射频切换开关干线光接收机设计注意事项:入纤功率控制依据外调发射机SBS阈值选择合适的传输功率控制（16dBm,19dBm），同时给予级联EDFA 较好的指标输入；色散补偿光链路累积传输60至80Km以上时，继续采用EDFA级联传输时考虑色散补偿的引入；前置放大考虑线路衰耗及日常运维，中继点接收接力传输时采用低功率驱动型EDFA，保证信源稳定可靠。
拉曼放大(接近拉曼放大上级的级联光缆要求熔接质量高）1550光传输系统广电领域应用二应用范围：城域网接入（城区自愈环网及分配网接入）适用于城区机房互联，双路由环网建设，FTTX分配网广播业务接入关键设备：1550外调制光发射机掺铒光纤放大器（功率放大）光切换开关楼栋型光接收机野外型光接收机城区自愈环网:分前端建设:注：城区环网光纤路由形成环路备份，在各分前端通过光开关来实现双路由备份。
注：1、分前端建设保证信源稳定可靠；2、解决分前端本地节目或VOD下行节目的插入；3、升级、扩容光节点设置1550光传输系统广电领域应用三应用范围：县、乡、村网（干线传输及分配网接入)适用于市到县，县城至乡镇，乡镇至自然村三级网络长距离、大范围传输，同时满足县级、乡镇级网络自办节目插入关键设备：1550外调制光发射机1550直调光发射机掺铒光纤放大器（功率放大）光切换开关干线光接收机野外型光接收机中心机房信源热备份（为城区和乡镇提供稳定可靠的信源）分前端机房双路由提高网络的健壮性，缩短网络中断时间；尽量为星型光缆路由，避免出现同频节目插播。
分前端覆盖用户数根据覆盖用户数进行差异性设计（一级覆盖或一级中继+一级覆盖分配网有源设备器材统一具体包含：EDFA输出型号统一，直调光发波长统一，尽可能采用均分光分路器，光缆敷设：保证每节点4芯光缆，做到室外无源，城区50户/光节点，农村不高于100户/节点。
1550直调光发射机技术
1550直调光发射机技术在接入网中工程应用介绍81310nm传输系统特性1.单台1310nm光发射机成本低，但输出功率也低。
2. 1310nm组网方案简单灵活，可方便的实现网络的扩容。
3.单台1310nm光发射机所带用户少，每户所分带宽充裕，有利于开展个性化服务，如VOD、Cablemodem业务。
4. 1310nm波长零色散传输特性，通过普通G.652光纤传输，色散其对系统的CTB和CSO指标基本没有损伤。
5. 1310nm光射机发采用激光器直接调制方式。
1310nm传输系统概述♦1310nm传输系统局限性1.1310nm系统输出最大功率的局限性很大，最多20mW，约13dBm，工作在1290nm-1310nm带宽范围内的掺镨光纤放大器（PDFA）至今技术还不成熟，商业化路途遥远。
这样使1310nm系统在远距离传输上失去可能。
2.采用光电转换方式传输长距离，对网络系统指标C/N、CSO和CTB的损伤巨大，一次光电转换，传输信号指标下降C/N:3dBm，CSO:4.5dBm，CTB:6dBm。
县-乡-村网建设而言，最多也只能允许一次光电转换。
实行两次光电转换,指标将无法满足要求。
3. 1310nm在G.652光纤中的传输损耗高达0.4dBm/km，光功率消耗严重，使单位mW的光利用率大幅降低，网络造价提高。
1.最低损耗窗口，传输损耗小0.25dB/km2.输出光功率大，最大＋23dBm(200mw)3.对光放大，能实现光的中继，传输距离长，避免了光电转换4.性能好，CTB、CSO指标高5.成本低（单位mw价格低）♦1550nm外调制光传输系统局限性1. 1550nm外调制光发射机仍以国外进口为主，国产性能还很不可靠，虽然进口产品的价格大幅下调，但是仍显得很高。
2.因为1550nm系统覆盖范围很大，所以一旦发射机或放大器产生故障，将会导致大面积的信号中断。
增加了网络的风险性，但可以通过光路环网热备份进行缓解。
1550nm直调光发射机及在插播系统中的应用
1550nm直调技术的发展 Photonics Technology
1550nm外调制技术
正是由于1310nm的上述问题，人们开始使用1550nm的波长， EDFA与DWDM技术使得1550nm波长在光通信网发挥了巨大 的作用。 直接调制的啁啾效应和1550nm较大的色散使得人们优先开 发了1550nm的外调制技术。外调制具有极小的啁啾。 干涉型的外调制技术要求光具有极小的线宽，较小的线宽又 会发生较大的SBS效应，此时又出现了SBS抑制技术。 SBS抑制技术和预失真技术使得1550nm的外调制光发射机 技术相当复杂，目前只有国外的几个品牌获得了很好的应用。
直接调制的啁啾(Chirp)效应
激光器的注入电流的变化会引起激光腔温度的变化，温度对 腔长的影响将产生对光的相位调制，即强度调制的同时必然 伴随着相位调制，即啁啾效应，使得激光器的频谱展宽到几 个GHz的量级。啁啾效应主要有两点影响： 1. 正面的效应：频谱的展宽降低了光在光纤中传输的非线性效 应，如SBS效应，提高了发射机的SBS阈值功率，避免了 SBS效应的困扰
CH=60*10^(-12/10) 约为4个频道。
数字信号 对于数字信号，由于它可承受更低的载噪比，所以通常数字 信号的调制电平通常可比模拟信号的电平低10dB，这种情况 下，插播的频道数可以增加到40个QAM频道。
Overlay系统的调试 Photonics Technology
EDFA的原理
工作模式（APC): 输出功率恒定
监测
反馈控制电路
输出监测
Overlay系统的调试
光放大原理：铒纤中的能量转换
Photonics Technology
1550nm光子
Overlay系统的调试 Photonics Technology
1550nm直调光发射机的实际应用测试分析
在 (:R*_ 实现互动电视点播# 1;+$ 时&下行的 并发流需要定向广播&使之服务于不同用户群&必须在 分前端配 置 多 台 边 缘 R*_ 调 制 器. 一 般 # 台 边 缘 R*_ 调 制 器 能 支 持 $! 个 频 点( $!" 个 标 清 电 视 # G+-1$ 流. 按照目前流行的用 # \\" AS光纤放大技 术与直调式 # \\" AS光发射机波分复用的模式&一台 0+9*配 一 台 #\\" 直 调 发 射 机 的 话& 其 满 足 率 为 543]# 按一个光节点支持 #"" 户$ &远期若按 $"]的 点播率&一台边缘 R*_调制至多支持 #! 个光节点的 用户群. 按照目前流行的用 # \\" AS光纤放大技术 与直调式 # \\" AS光发射机波分复用的模式&基本每 台光放大器需要配备 $ e3 台直调式 # \代广播电视网络# ),/$ 的规划和 0:;) 的标准&# \\" AS段波长是分配给有线电视下行使用 的/#0 . 在常规的设计中&#\\" AS网络中使用的 # \\" AS光发射机都是外调制技术的&能有效地抑制色散& 提高 G/G 值. 在一个网络中往往只使用 # e! 台外调 制型 # \\" AS光发射机&利用掺铒光纤放大器# 0+C 9*$ 组建一张全光网络&中间不再进行光电转换&一般 一台 0+9*支持 3" e\" 个光节点&有效提高了系统信 号指标/!0 . 这种方案实际上只单纯地考虑了单向电 视信号的传输&而对于双向的互动电视节目&尤其是在 采用 (:R*_方式进行互动成为广电标准后&这种建网 模式的经济性值得商榷.
1550nm光发系统在乡村联网中的应用
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技术交流
有 线 电视 技 术
１５ｎ … ０ｍ光发系统在乡村联网巾的应用 ５ 誊
罗 兵 宋 丹 辽宁省营口有线广播 电视信息网络公司
乡村 有线 电视 的特点 是各 村之 间 相距较 远 ， 布 分
置光 节点 ， 电缆分 配 网半 径 控 制在 ３ ０ 以 内 。这 把 ０ｍ
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光分 路器 后 的输 出功 率 ： 野外 八分 路 的输 出功 率 ： ｌ Ｂ 一ｄ 光缆 损耗 为 ：ｘ Ｋ ９６ ０２ ＝ ． Ｂ Ｌ ｄ ＝ ． ． ２４ ｘ ５ ｄ 活动 接头 损耗 ： ｘ ｌ ２ ０５ ｌ Ｂ Ｎｌ ｄ ＝ ￣ ． ｄ ＝
Ｏ ２ ０ ５ ０ １ １ ．％ ＋ ． ＋ ． ＝ ． ｄ ＋ ｘ ．－１ ￣ ｇ ２ ５ ０ ６ ０ ５ １ １ Ｂ １
比。
前端 １ ５ ｎ ５ ０ ｍ光放 大 器 的输 出光 功率 为 ２ ｄ 前 ２ Ｂ， 端输 出功 率 为 １ ｄ 则机 房 光分路 器 的损耗 应在 ２ — ２ Ｂ， ２
１ ＝ Ｏ Ｂ左 右 。 ２ ｌｄ
４ 设计 实 例
以下是 盖州 市 周边 乡村 的设计 实 例 ， 本设 计 涉及
率 可取 一 ｄ 。 ２ Ｂ
１ 实施 方 法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1550nm直调插播技术调试分析
可以根据插播节 目 套数多少来灵活选择光差值大小。
（ ３ ） 光差值 为 ７ 、 ８ ｄ Ｂ
主播光信号跌落在减小 ， 信号 Ｃ ／ Ｎ的损失也在减
小， 但插 播光 随着 光差 值 的增 大下 降 幅度 也 在进 一步 增大 ， 光接收 机输 出 的插 播信 号 的 Ｃ ／ Ｎ也 在 不断 地劣 化， 而这 种 信号 的劣 化 ， 有 可能 不 能通 过 加 大 光调 制
２ ． ２ 组 网
插 播技 术 的基本 原 理 、 主播 与插 播 光功 率 差值 及信 号 调 试过 程进 行 了分析 和计 算 。
２ 同 波段 插 播 技 术 与 组 网
２ ． １ 同波段 插播 技术
图１ 是 我们 公 司广 播信 号与 插 播信 号组 网简 图。 总 前端 送来 的 １ ５ ５ ６ ． ５ ５ ｎ ｍ主播 信 号光 （ 以下 简称 主播 光 ）送 到 分 前 端 后 与 分 前 端 直 调 光 发 射 机 输 出 的 １ ５ ５ ４ ． １ ３ ｎ ｍ插 播 信 号 光 （ 以下 简 称 插 播 光 ） 经 波 分 复 用 器混 合 ， 输 出混合 信 号光 １ （ 以下简 称混 合光 １ ） ， 再
有 线 电视 技 术
０｜ ＿ ｌ ｌ ＿ ｌ ｌ ｌ ｌ ＿ ０
Ｃ Ａ Ｉ Ｖ 双向网
调箍 播技 市 调ｉ 式 分析
ｌ ｜ 一 ｜ ｜
冯金林 王海泉 中广 有线绍兴分公 司
摘要 ： 本文简要分析了主播、 插播 光功率差值对主播信号、 插播 信 号 质 量 的 影 响 ， 叙 述 了 影 响 光功 率差 值 的 主 要 因
度 的方 法予 以有 效 的弥补 ， 因为进 一步 加大 直调 光发
直调式1550nm光发送技术在HFC网络中的应用
至 ｌ 台光 发送 机覆 盖 １ 光节 点 。但是 ， 个 随着 光纤 越 来越 接 近 用 户 ， 光节 点 覆 盖用 户 越 来 越 少 ， 节 点 越 光 来越 多 ， 比如 Ｅ Ｏ ＋ Ｏ Ｐ Ｎ Ｅ Ｃ的 Ｆ『Ｂ 光 纤到 楼 ） ］ｒ（ １ 的双 向 化结 构 ， 一栋 楼 一 个光 节 点 （ ０ ４ ３ ～ ０户 ） ，３ ０ ｍ 的 时 １ １ｎ
但 是 ，如今 网络 中使 用 的 １ ５ ｎ 光 发送 机 ， ５ ０ｍ 都 是 外调 制技 术 的 ， 有效 地 抑制 色散 ， 用 于长距 离 ， 能 适 甚 至是 超长 距 离 的传输 （ 比如 ，０ ７年 ９月 本 公 司完 ２０ 成 的 宁夏 全 区 的 Ｑ Ｍ 数 字 电视 １ ５ ｎ 联 网项 目 ， Ａ ５ ０ｍ
直 调 式 １５ ｎ 光 发 送 机 的 Ｃ Ｂ和 Ｃ Ｒ 指 标 都 ５０ ｍ Ｔ Ｎ
２０ ８年 第 １期 （ 第 ２ ） ０ 总 ７期 １
维普资讯
企业专栏
有 线 电视 技 术
１５ ｎ ５ ０ ｍ
ＬＡ ０ ０ ５ ０
外调制光发射机
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有线 电视技术
企业专栏
鱼鱼
直调式 １ ５ ｎ 光发送技术在 ＨＦ ０ｍ ５ Ｃ网络 中的应用
李 力 戴 中蔚 刘 欢 伍 小 芳 王 锰 上海傲蓝通信技术有 ｎ 光 纤 放 大 技 术 与 直 调 式 １ ５ ｎ 光 发 送 技 术 相 结 合 的 模 式 构 建 一 个 成 本 低 廉 ， 适 合 本 ５０ｍ ５０ ｍ 既 未来 Ｆ ＿Ｈ发 展 趋 势 。 能 灵 活 获 得 足 够 下 行 带 宽 的全 １ ５ ｎ 光 纤 电视 传 输 网 。 １ｒ 又 ５０ｍ 关 键 词 ：５ ０ ｍ １ １ ｎ １ ５ｎ ３Ｏｍ 光纤 放 大 技 术 Ｅ Ｆ ＨＦ Ｉ Ｍ ＤＡ Ｃ Ｐ ＱＡ
杭州通兴电子 1550nm 大功率直调制光发射机 说明书
1550nm大功率直调制光发射机产品概述：1.大功率光发射机实质是1550nm直调制光发射机内置掺饵光放大器（EDFA），用户使用更方便、管理更简单。
本机包含了直调制光发射机的功能，又兼具光放大器大功率输出，规格13dBm~24dBm不等，用户可选单路输出，二路输出或多路输出。
2.采用低噪声原装进口DFB激光器作为直调光发射机的光源；采用美国OFS掺饵、采用美国JDSU和日本古河作为掺饵光放大器的泵浦激光器。
3.1550nm直调光发射机是对外调制光发射机的补充，在1550nm近距离传输中、可以代替昂贵的1550nm外调制光发射机；因此在1550传输的网络中，用户有更多的选择。
4.优越的预失真电路设计，在达到高标准的CNR值时，仍有完美的CTB和CSO表现值。
5.自动增益AGC控制，使不同的RF输入电平仍能保持稳定的信号输出。
6.有VFD或LED显示可选，具有激光器监控、数字显视、故障告警、网络管理等多种功能；一旦激光器的工作参数偏离软件设定的允许范围，将提示告警。
7.配备RS-232标准接口，可进行计算机的本地网络管理及监控。
8.配备RJ45标准接口，支持SNMP、用于计算机的远程网络管理及监控。
订货指南：OL T IA 1550 - □× □□┯ ┯ ┯ ┯ ┯ ┯│ │ │ │ │ ││ │ │ │ │ ┕┄┄┄表示输出光功率(13～24dBm))│ │ │ │ ││ │ │ │ ││ │ │ │ ┕┄┄┄表示输出路数： 1表示一路输出│ │ │ │ 2表示二路输出│ │ │ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄表示波长:1550nm│ │ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄表示大功率直调制│ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄产品代号，T表示光发射机┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄本公司光设备代号主要技术指标：项目-13 -14 -15-16-17-18-19-20-21 -22 -23光功率(dBm) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 光功率(mW) 20 25 32 40 50 63 80 100125 160 200光波长(nm) 1530～1570可选光纤连接器 FC/APC、SC/APC可选传输最远距离 20Km工作带宽（MHz）45~862CNR （dB） 51CTB （dB） ≥65CSO （dB） ≥60输入电平（dBµV） 78±5平坦度 （dB）≤0.75功耗 （W） ≤30供电方式（V） 220VAC、可选-48VDC工作温度（℃） -20～85尺寸 （″） 19″×11″×1.75″重量（Kg） 5.0操作指南：前面板说明1.VFD、LED显示屏显示光发射机的参数，VFD共有2排，上一排显示光发射机型号及机器编号或电话号码等，下一排显视工作状态。
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1550nm直调光发射机在城网中的实际应用与测试
按照下一代广播电视网络(NGB)的规划和EPON的标准，1550nm 波长是分配给有线电视使用的。
随着光纤成本的大幅下降，HFC网络的光纤传输网到楼或单元已形成共识。
建立一张1550nm传输系统的有线电视网络是各地在当前与今后的一个重要工作，但是在具体实践中，尤其是在数字电视整体整体平移完成之后，如何何科学、经济、兼顾后续发展地建设一张1550网络，是否能用价格较便宜的1550nm直调光发射机来代替价格昂贵的1550nm外调制发射机是一个摆在广电人面前的一个新课题。
在传统的设计理念里，网络中使用的1550nm光发射机，都是外调制技术的，能有效地抑制色散，特别适用于长距离。
但这类设备目前基本从国外进口，设备成本比较高，虽然也有国产设备，但基于主要器件需要进口，成本价格也很高，同时国产设备系统指标做的也不是很好。
在一个网络中往往只使用1－2台外调制型1550nm 光发射机，利用掺铒光纤放大器（EDFA)，组建一张全光网络，中间不再进行光电转换，有效提高了系统信号指标，这对于单向的有线电视的广播是非常有效可行的。
目前国内大多数广电网络公司是按照这种思路进行1550网络建设和改造的。
这种方案实际只单纯地考虑了单向电视信号的传输，对于双向的互动电视节目，尤其是采用IPQAM方式进行互动，采用全光网络方式在经济成本上是否最佳值得商榷。
在IP QAM实现互动电视点播（VOD）时，下行的并发流需要定向广播，使之服务于不同用户群，必须在分前端配置多台边缘QAM调制器。
一般1台边缘QAM调制器能支持32个频点，320个标清电视（SDTV）流。
按一个光节点支持100户，远期按30%的点播率，一台1台边缘QAM调制支持12个光节点的用户群。
按照目前流行的用1550nm光纤放大技术与直调式1550nm光发射机波分复用的模式，基本每台光放大器需要配备2-3台直调式1550nm光发射机采用实现30%的点播率，其建网成本可不是一个小数。
在完成数字电视整体转换完成之后，用直调式1550nm光发射机直接取代目前的1310nm光发射机，用射频方式实现IPQAM插播，应该是一个比较好的思路。
一．直调式1550nm光发射机及其技术特性
直调式1550nm光发射机选用了符合ITU-T标准波长的DFB1550nm激光器，射频信号经放大和预失真正后直接调制于1550nmDFB激光器，保证了光发射机高性能可靠地工作。
直调式1550nm光发射机的CTB和CNR指标都很高，与标准的1310nm光发射机完全一样。
其系统指标，860M带宽10km以内，C/N>50dB, C/CSO>57dB,
C/CTB>60dB.
二．直调式1550nm光发射机的应用测试
我们希望在25--30km的范围内，直调式1550nm光发射机的指标能满足数字电视的传输，压低建网成本。
25公里的覆盖半径区域对于城区网来讲，这个覆盖半径已经足够了，与EPON的覆盖半径完全一样。
因而，直调式1550nm光发射机能与EPON 技术完美地结合，以满足今后“三网合一”的网络需求，直至FTTH的网络。
根据这个思路，我们选取了辖区内一条线路25Km直调1550nm 光发射机测试信号源：思科48频点IPQAM, 输出电平：78d uv, MER>38dB
测试设备： 10mW 1550直调光发射机，1550nm双口7dBm外调制光发射机，光AGC型光接收机，光衰减器等
测试仪表： SDA4040D,EXFO光功率计
测试条件：入纤功率：9.7dBm 25Km光纤
测试目的：25KM内1550直调发射机MER劣化情况
0.5dBm
图1 25Km 测试框图一
以下是我们测的几组数据
表1 1550 外调发射机25km 测试数据(接收光功率-0.5dBm)
表2 1550 直调发射机25km 测试数据(接收光功率0.5mdBm，光发射机AGC模式，光器驱动电平98dBuV）
表3 1550 直调发射机25km 测试数据(接收光功率0.5mdBm，光发射机MGC模式，激光器驱动电平92dBuV）
通过表1与表3的分析，我们发现在25Km的距离内，直调1550光发射机与外调光发射机在MER指标上差异在1dB以内，完全能满足数字电视的传输要求。
通过表2与表3的分析，我们发现合理调整激光器的驱动电平值十分重要：激光器的驱动电平>95dBuv以上时，高端频率的MER值劣化的很快；激光器的驱动电平< 93dBuv时,高端频率的MER值劣化程度很小。
以上是我们在实地做的一个1550nmz 直调光发射机的测试结果。
在实际组网设计中可以将分前端的本地节目、边缘QAM调制器的并发流或CMTS的下行信号，通过RF 射频方式混合射入二级光网络中，同1310nm结构一样，可根据光节点数目的增加或下行带宽的增加逐步增加550nm光射机。
这种构造既满足了未来网络的发展，有效地降低了成本，又完全继承了1310/1550＋1310nm二级光电转换结构的灵活性和下行带宽的可扩展性，方便实用, 当然，这种结构只适应30km以内的有线电视网络。