光发射机
光纤通信
第一章 概述1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出? 1966年由英籍华人高锟提出。
2 光纤通信有哪些优点?频带宽、传输容量大；损耗小、中继距离长；重量轻、体积小； 抗电磁干扰性能好；泄漏小、保密性好；节约金属材料，有利于资源合理使用。
3 光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
点对点光纤通信系统通常由光发射机、光纤、光中继器和光接收机四部分组成，如下图所示：光放大器光纤信息光发射机的作用是把电信号转变为光信号注入光纤传输，它通常由复用器、调制器和光源组成。
复用器的作用是把多路信息信号复用为时分复用（TDM ）信号或频分复用（FDM ）信号。
调制器的作用是用复用信号直接调制（IM ）激光器（LD ）的光强，或通过外调制器调制 LD 的相位。
光源是把电信号转换为光信号，以便在光纤中传输。
光接收机的作用是把经光纤传输后的微弱光信号转变为电信号，对其放大并解调出原基带信号。
光中继器的作用是对经光纤传输衰减后的信号进行放大。
光中继器有光-电-光中继器和全光中继器。
如需对业务进行分出和插入，可使用光-电-光中继器；如只要求对光信号进行放大，则可以使用光放大器。
光纤是光信号传输的介质。
4 简述通信网络的分层结构。
P125 简述通信网络的发展过程。
P8第二章 光纤和光缆1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理。
当入射角超过临界角时，没有透射光，只有反射光，这就是多模光纤波导传输光的原理。
2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型？多模光纤和单模光纤3 什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？如果光纤只支持一个传导模式，则称该光纤为单模光纤。
相反，支持多个传导模式的光纤称为多模光纤。
4 光纤传输电磁波的条件有哪2个？光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外，还需满足传输过程中的相干加强条件。
5 造成光纤传输损耗的主要因素有哪些？哪些可以改善的？最小损耗在什么波长范围内？引起光纤衰减的原因是光纤对光能量的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。
1550外调光发说明书
WT15501550nm调幅激光发送机目录1、产品概要 (2)2、产品结构框图 (3)3、主要技术指标 (5)4、操作说明 (6)5、网络管理的应用 (9)6、光连接注意事项 (10)7、其他注意事项 (10)8、产品保修范围 (11)1、产品概述1.1产品概述WT1550外调制光发射机产品属于新型的高性能1550nm 外调制CATV 光发射机。
发射机为1U 高度，可方便的安装在19"机架上。
发射机为1550波长双路7dBm或9dBm光输出，输出信号光谱线窄，在远距离传输时，更显优势。
主要器件采用JDUS含热电致冷器的DFB低噪声、窄线宽、连续波激光器和国际品牌美国原装进口JDUS高线性外调制器。
由于关键部件采用了国际品牌及我公司系统优化控制技术、SMNP网络控制技术，使整机的技术性能指标完全达到同类进口设备的标准，为有线电视及电话通信，提供优质的图象、数字或压缩数字信号长距离传输。
1.2 产品特点1.2.1）高品质：独创的系统优化控制技术、RF预失真技术在保证性能优异CNR的情况下系统获得最大的CTB、CSO和SBS指标。
1.2.2）灵活性：外调器的相位调制技术在保证系统CSO性能优异的情况下，最大限度地提高了入纤光功率，以获取长距离传输，且SBS阈值13、16、19现场可调，可适用不同的网络传输。
1.2.3）可靠性：采用19″1U标准机架，内置高性能的双开关电源，可在85∽265Vac市网电压中热备份工作，MS级全自动切换；机箱散热可自动温度控制。
1.2.4）直观性：外调制器与激光器是整机最贵重的器件，机器内设微处理器对外调制器和激光器的工作状态进行监控，工作参数由面板LCD窗口显示。
1.2.5）网管型：选件式状态监控应答器保证满足国标并与SCTE HMS标准兼容，可实现网管监控功能。
2、产品结构框图2.1 电原理框图2.2 发射机前面板、后面板图MAC衰减调节3、主要技术指标4、操作说明4.0) 开机显示：插上电源插头接通AC220V 电源，面板LCD 显示“SYS_INITIALIZATTING Wait ……”， 系统初始化结束后，面板LCD 显示如图（1）“0”页面所示。
模拟基带直接光强调制光纤传输系统
模拟基带直接光强调制光纤传输系统摘要本文主要介绍了模拟基带直接光强调制光纤系统，从光纤的基本结构和光纤传输的基本原理入手，简述了激光光源的原理和模拟基带直接光强调制的原理，对模拟基带直接光强调制系统中的光发射机和光发射机作了分析。
在文章的最后还简要介绍了光纤损耗对传输距离的限制与系统对光纤带宽的要求关键词：光纤；直接光强调制目录1. 光纤结构及光纤传输 (2)1.1光纤结构 (2)1.2光纤传输 (3)1.2.1 几何光学法 (3)1.2.2光纤传输的波动理论 (4)2. 激光光源工作原理 (4)3. 模拟基带直接光强调制光纤传输系统 (5)3.1模拟基带直接光强调制原理 (5)3.2光发射机 (5)3.4光接收机 (6)4 光纤损耗 (7)5 总结 (8)参考文献 (8)1. 光纤结构及光纤传输1.1 光纤结构光纤（Optical Fiber）是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。
光纤的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。
包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。
设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
纤芯和包层的相对折射率差Δ=（n1-n2）/n1的典型值，一般单模光纤为0.3%~0.6%，多模光纤为1%~2%。
Δ越大，把光能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小。
图1-1 光线结构图光纤种类很多，最为信息传输波导用的由高纯度石英制成的光纤。
实用光纤主要有三种基本类型。
突变型多模光纤（Step Index Fiber, SIF），纤芯折射率为n1保持不变，到包层突变变n2。
这种光纤一般纤芯的直径2a=50^80um,光线以折射形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤（Graded Index Fiber, GIF），在纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2.这种光纤一般纤芯直径2a为50um，光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点信号畸变小。
光纤通信实验报告2-光发射机消光比测试
（３)用同轴电缆线将２５号光收发模块P４(光探测器输出）连至23号模块P1（光探测器输入）。
2、将2５号光收发模块开关J1拨为“10”，即无APC控制状态。开关S3拨为“数字”,即数字光发送。
由图可知，当输入信号为“0”时,光源得输出光功率为Ｐ0０，它将由直流偏置电流Ib来确定.无信号时光源输出得光功率对接收机来说就是一种噪声,将降低光接收机得灵敏度.所以从接收机角度考虑，希望消光比越小越好。
但就是，应该指出，当Ｉb减小时,光源得输出功率将降低,光源得谱线宽度增加,同时，还会对光源得其它特性产生不良影响，因此,必须全面考虑Ib得影响，一般取Ib=（0、７~0、9）Ｉth(Ｉｔh为激光器得阈值电流）。在此范围内,能比较好地处理消光比与其它指标之间得矛盾.
3、将25号光收发模块得电位器Ｗ４与W2顺时针旋至底，即设置光发射机得输出光功率为最大状态;
4、开电，设置主控模块菜单,选择【光功率 Nhomakorabea】功能。
5、将2号模块得拨码开关S４设置为“ON"，使输入信号为全1电平.测得此时光发端机输出得光功率为P11。
6、将2号模块得拨码开关S4设置为“ＯＦF”，使输入信号为全０电平.测得此时光发端机输出得光功率为P０0。
７、代入公式，即得光发射机消光比.
8、调节Ｗ４,改变各参数，并将所测数据填入下表。
P00(uW)
P11(uW)
EXT
实验过程原始记录(数据、图表、波形等)：
P00(uW)
0、097
0、0958
0、0958
0、0951
0、0951
0、0958
光收发设备管理概论
1. IM-DD光纤通信系统 2. 衰减和色散队中继距离的影响 3. 噪声及灵敏度分析
3.1 IM-DD光纤通信系统
1. 光纤通信中的线路码型 2. IM-DD光纤通信系统的结构
2
3.1.1 光纤通信中的线路码型
• 在数字光纤通信系统中所传输的信号是数字信号, 而由交换机送来的电信号符合 ITU-T所规定的脉冲编码调制(PCM)通信系统中的接口码速 率和码型 。
d)调谐放大 ——它的作用是用非线性处理后的波形来激励调谐 放大器, 然后在它的谐振回路中选出时钟频 率fb的简谐波, 经调谐放大后的波形如图4-17(d)所 示。
51
e) 限幅: ——经过限幅, 可将上 述简谐信号波 形变为如图4-17(e)所 示的波形。
52
f) 整形、移相 ——整形电路将经限幅后的波形变为矩形脉 冲；移相网络再将此矩形脉冲串的相位调整到 最佳判决时所需要的相位, 最后得到如图417(f)所示的时钟信号。
• 高速调制时多纵模的随机起伏
73
2. 色散对中继距离的影响
(3) 啁啾声对中继距离的影响 对于处于直接强度调制状态下的单纵模激光器,
其载流子密度的变化随注入电流的变化而变化。这样使 有源区的折射率指数发生变化, 从而导致激光器谐振腔 的光通路长度相应变化, 结果致使振荡波长随时间偏移 , 这就是频率啁啾现象。
9
1. 光发射机
(3) 光发射机的组成方框图和各部分功能 ① 均衡放大: 补偿由传输所产生的衰减和畸变 。 ② 码型变换: 将HDB3码或CMI码变化为NRZ码。
③ 复用: 复用是指利用一个大的传输信道来同 时传送多个低容量的信息以及开销信息的过程。
10
1. 光发射机
NE5000L-AL操作手册
Danger
电性危险警告
Danger
掉落危险警告
Danger
激光危险警告
Warring 设备损坏警告
Caution 信号中断警告
Note
重要信息提示
-5-
ห้องสมุดไป่ตู้
NE5000L-AL
安全需知
电性安全需知
以下所介绍的电性安全预防措施是一般所通用的常识，其内 容并不包含特定的步骤或方法。
电性安全
电路板上通有的高电压或高电流的电路或电子零件通常比一 般电压大。当操作人员在现场使用金属制成的工具在电路板 上做调整或维修的时候，需特别注意不可触及这些电路。若 操作者不慎将金属工具碰触到这些带有高电压高电流的电路， 会导致短路并会因此发出火花或强烈的闪光从而伤害到 眼睛。因此我们建议在现场操做或维修设备时先检察身上的 金属佩件或工具，非必要的东西请勿配戴。金属工具若不 使用而放回身上时需用绝缘体盖住以防不慎触碰到高电压电 路。在更换保险丝时一定要特别的注意其电性规格与种类， 使用不经过认定的保险丝有可能造成设备的损坏或引起火灾。
Threshold
UNITS MANUFACTURING SPEC.
Cooled DFB LD with isolator
nm
1550 ±5 ITU-T
SC/APC with shutter or FC/APC
with shutter
dB/Hz
≦-160
dBm
≧9/10(Optional) 2
dBm
RF Input Impedance unbalanced
Ω
75
RF Input Return Loss
dB
≦-16
15 to 25
黎洪松光通信原理与系统第4章_光通信器件
c vm m m vf 2nL
c vf 2nL
19
阈值条件表明，只有谐振腔内的增益大于损耗时损耗时，才能建立稳定的光 振荡，输出谱线尖锐、方向性好的激光加大注入的正电流能增大谐振腔内的 增益。
20
阈值条件
形成稳定激光振荡的条件：增益 = 腔体损耗
g ( ) 增益 损耗 增益 纵模 ( ) 频率 g th 发射 主模
作为线路中继器作为线路中继器作为接收机前置放大器作为接收机前置放大器作为光发射机的后置放大作为光发射机的后置放大作为光无源器件的补偿放大器作为光无源器件的补偿放大器edfa光纤光纤在线放大器在线放大器edfa光纤前臵放大器接收机前置放大器功率放大器光发射机功率增强器补偿损耗放大器光纤总线节点在局域网中用于补偿分配损耗edfa85edfa只能工作在1530153015641564nmnm之间的之间的cc波段波段为了满足全波光纤工作窗口宽的需要科学家们在寻求一种能够与全波光纤工作窗口相匹配的光放大器光纤喇曼放大器刚好可以满足这种要求
39
DBR LD 结构及其原理
激话区 光输出 P N 分布式 有源区布拉格反射器 波纹电介质光栅 入射光 A 反射光 B
（ a） DBR激 光器 的结 构
m B 2n
(b)部 分反 射波 A和 B具 有路 程差 时才发生相长干涉 2
DBR激光器除有源区外，还在紧靠其右側增加了一段分 布式布拉格反射器，它起着衍射光栅的作用。 DBR激光器的输出是反射光相长干涉的结果。只有当波 长等于两倍光栅间距 时，反射波才相互加强，发 生相长干涉。例如当部分反射波 A 和 B 具有路程差 2 时，它们才发生相长干涉。
2
光纤通信系统中对光源的一般要求有：
WDM系统结构与设备(光纤通信课件)
同一WDM系统内1:n保护是指在同一WDM系统内，有n 个波长通道作为工作波长，1个波长通路作为保护系统。但是 考虑到实际系统中，光纤、光缆的可靠性比设备的可靠性要 差，只对系统保护，而不对线路保护，实际意义不是太大。
三、 WDM组网与网络保护
2 光复用段保护
两个OTM背靠背组成的OADM信号流向图
二、 WDM系统设备
（四）电中继器
电中继器无 业务上/下， 只是为了延 伸传输距离。
电中继器（REG）的信号流向图
三、 WDM组网与网络保护
（一）WDM组网
WDM系统最基本的组网方式为点到点组网、链形组网和环形组网，如图所示。
WDM的基本组网示意图
三、 WDM组网与网络保护
（二）WDM网络保护
点到点线路保护的方式
一种是基于单个波长、在SDH层实施的1＋1 或1:n的保护；
一种是基于光复用段上保护，在光路上同时 对合路信号进行保护，这种保护也称光复用段保 护（OMSP）。
还有基于环网的保护。
三、 WDM组网与网络保护
1 基于单个波长的保护
基于单个波长， 在SDH层实施的1+1保护
二、 WDM系统设备
（三）光分插复用器
用于分插本地业务通道， 其他业务通道穿通。 静态OADM（32/2）信号 流向如图所示。
静态OADM（32/2）信号流向图
二、 WDM系统设备
用两个OTM背靠背 的方式也可组成一个 可上/下波长的 OADM，这种方式较 之用一块单板进行波 长上/下的静态 OADM要灵活，可任 意上/下1到16或32个 波长，更易于组网。
二、 WDM系统设备
WDM设备按用途可分为光终端复用器（OTM）、光线路放大器 （OLA）、光分插复用器（OADM）和电中继器（REG）几种类型。
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源接口等。
5. 1550 nm光发射机
1 550 nm光设备根据光调制方式分直接光强度调制和外调制两种。
直接光强度调制功率太小，且不能进行光放大，只能解调后再中
继。
外调制光发射机可采用EDFA（掺铒光纤放大器）作为放大传输中 继，考虑到SBS受限的原因，单级最长传输距离应在60 km范围以 内。 当需用EDFA中继时，一般最多级联数小于或等于3级。
型窗口设备； 1 310 nm采用是单模光纤零色散波长，采用直接调制的DFB 光发射机，一般中间无中继，传输范围在35 km以内。
பைடு நூலகம்
4. 1310 nm光发射机
如图为一典型1 310 nm光 发射机，其正面面板主要为 电源开关和液晶显示板； 背面从左至右主要为射频输
入信号的调节旋钮、射频输
入端子、网管RJ45接口、电
3. 光发射机的主要技术指标
光发射机的主要技术指标有： 输入射频电平 频率范围 输入反射损耗 载噪比C/N 载波组合三阶差拍比C/CTB 载波组合二阶差拍比C/CSO
输出光功率
光链路损耗
光调制方式
光连接器形式
4. 1310 nm光发射机
目前，有线电视用的光发射机有1 310 nm和1 550 nm两种典
5. 1550 nm光发射机
如图为一典型1 550 nm光 发射机，其正面面板主要有 网管接口、电源开关和液晶 显示板、测试接口等；
背面从左至右主要为射频输
入端子、信号的调节旋钮、
光接口、电源接口等。
谢谢
《广电网络工程综合实训》 课程
光发射机
目 录
01 02 03 04 05
光发射机的功能
光发射机的工作原理 光发射机的主要技术指标
1310 nm光发射机
1550 nm光发射机
1.光发射机的功能
在有线电视系统中，光发射机主要是把RF信号变为光信号。在 远距离的光纤传输中应用非常广泛，是构建大中型CATV光纤 网络的重要设备。
2.光发射机的工作原理
光发射机是发射光信号的设备，包括电源、激光调制电路、RF处理
电路、功率控制、增益控制和温度控制电路、过载保护电路和过驱 动保护电路、光检测电路等。
2.光发射机的工作原理
RF光信号通过信号的增益和均衡调整，进入前置放大。经进一
步的RF处理，送给激光 器进行调制。光发射机提供控制功能电 路，可以对功率、增益和温度等实现控制，同时对激光 器有过 载保护电路和过驱动保护电路。