【正文】 波導(dǎo)色散組成。 (二 ) 光纜的基本結(jié)構(gòu) 光纜的構(gòu)件較多，大體上可分為纜芯和外護(hù)套兩大部分，圖 。 (3) 中心管式纜芯：中心管式纜芯是在一根管內(nèi)布放光纖并填充滿(mǎn)油膏而制成的纜芯。外護(hù)套主要起抗側(cè)壓和耐沖擊作用，同時(shí)起徑向防潮作用，通常由雙面涂塑的皺紋縱包鋼帶（鋁箔）加聚乙烯（ PE）護(hù)套組成，鎧裝纜還需加鋼絲層。在選用光纜時(shí)一定要注意光纜型號(hào)、類(lèi)別、波長(zhǎng)、芯數(shù)、損耗值、使用溫度、光纜長(zhǎng)度等。 光纖接續(xù)的指標(biāo)有兩個(gè)，一是連接損耗，它反映了對(duì)光能的損耗，要求小于 ；二是反射損耗。由此而構(gòu)成兩種類(lèi)型的光發(fā)射機(jī)，即 DFB型光發(fā)射機(jī)和 YAG外調(diào)制光發(fā)射機(jī)。 YAG外調(diào)制光發(fā)射機(jī)一般有兩路光輸出，相當(dāng)于兩臺(tái) DFB光發(fā)射機(jī)。 YAG光發(fā)射機(jī)的性能要高于 DFB光發(fā)射機(jī)，但 DFB光發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在近距離 (＜ 30km)光傳輸中廣泛使用。 2nm 光輸出功率： 8mW（典型值） 光纜鏈路參數(shù)（包括光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)）： CTB65dBc（典型值， dBc表示相對(duì)于載波的分貝數(shù)） CSO63dBc（典型值） C/N按預(yù)計(jì)損耗 8～ 15 dB，依次遞減為 5 5 50……45（ dB）。在雙向系統(tǒng)中，上行發(fā)射模塊可安裝在干線放大器、延長(zhǎng)放大器或分配放大器中。光耦合器是光功率分配的關(guān)鍵性無(wú)源器件，其工作原理如圖。但實(shí)際上光耦合器存在著波長(zhǎng)敏感性，即光波長(zhǎng)的變化會(huì)使分光比發(fā)生變化。 2. 反向散射 反向散射類(lèi)似于電纜系統(tǒng)中的反射損耗。 4. 附加損耗 附加損耗又稱(chēng)剩余損耗，是在制作分路器時(shí)所產(chǎn)生的額外損耗。 圖 并接式分光器 (六 ) 光放大器 光放大器有半導(dǎo)體激光放大器和光纖放大器兩類(lèi)。 以摻鉺光纖放大器為例，其工作原理框圖如圖 。光 電轉(zhuǎn)換的器件稱(chēng)為光電檢測(cè)器。由光纜來(lái)的光信號(hào)輸入 PIN管，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)入前置放大 A1，然后經(jīng)衰減和均衡后由 A2放大輸出。 圖 YAG鏈路功率組合方框圖 利用 YAG外調(diào)制技術(shù)，調(diào)制器的兩個(gè)光輸出是調(diào)制在相反的相位上，類(lèi)似于“推挽”放大器那樣。 光接收機(jī)分為室內(nèi)型和室外型，兩者工作原理相同，所不同的是供電方式，室內(nèi)型是 220V市電供電，室外型是交流 60V饋電供電。 (1) 正向光接收機(jī)。 (2) 反向光接收機(jī)。比如，可參照表 43所列的指標(biāo)進(jìn)行分配，指標(biāo)的合理分配是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提。在選擇路由時(shí)需要考慮以下原則： (1) 光纜盡量短，重要干線應(yīng)考慮備用路由。 3. 光纖用量的確定 第一個(gè)光節(jié)點(diǎn)安排光纖的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。 4. 光功率分配方案的設(shè)計(jì) 光功率的分配是光纜干線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，從光發(fā)射機(jī)到光接收機(jī)的全程光路衰耗值將決定光纜干線的載噪比。 按照?qǐng)D ，光鏈路損耗可按下式計(jì)算： A＝ αＬ 10 lgK＋ ＋ (dB) （ 415） 式中， α— 光纖的損耗常數(shù)； L— 光纜長(zhǎng)度（ km）； K— 光分路器的分光比； dB— 光分路器的附加損耗（不同分路的附加損耗值參見(jiàn)表 410）； — 光接收機(jī)活動(dòng)連接器的插入損耗及光鏈路損耗余量。 光鏈路指標(biāo)可由所選的光端機(jī)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中查出。 設(shè)計(jì)步驟如下： 1. 光節(jié)點(diǎn)布局及光纜路由的選取 根據(jù)該地區(qū)的平面圖、用戶(hù)分布區(qū)域和實(shí)際勘察，將該地區(qū)分為 A、 B、 C、 D四個(gè)區(qū)，分 16個(gè)光節(jié)點(diǎn)（ OR），用 4臺(tái)光發(fā)射機(jī)（ OT），并通過(guò) 6個(gè)光分路器連接到各光節(jié)點(diǎn)來(lái)覆蓋全服務(wù)區(qū)，其中 B區(qū)最遠(yuǎn)，如圖 。如果采用 Jerrold公司的 AM550R， 查得其輸入光功率在 6～ 0 dBm，可選 2 dBm為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。則： F4＝ ＝ (dB) F5＝ ＝ (dB) F6＝ ＝ (dB) F7＝ ＝ (dB) F8＝ ＝ (dB) (2) 各點(diǎn)光功率計(jì)算。 OS3的分光比為： 以 5%為步進(jìn)，取為 50%:50%。 OS2所需的輸入光功率（即 h點(diǎn)）為： Ph＝ ＋ ＝ （ dBm） 6. 光發(fā)射機(jī)輸出功率的確定 知道了光分路器所需的輸入光功率，再考慮活動(dòng)連接器的插入損耗等（ 1dB），則光發(fā)射機(jī) OT2的輸出功率為： PT2＝ Ph＋ 1＝ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） 選 AMSSEL550光發(fā)射機(jī) 13mW（ ）典型值，?m DFB型。 8. 光鏈路指標(biāo)驗(yàn)算 ⑴ 光發(fā)射機(jī)指標(biāo)。在光電檢測(cè)器后有一放大器，查得放大器模塊的增益為 22dB， NF=，加載 80個(gè) NTSC頻道；輸出電平 93dB?V，傾斜 3dB時(shí)， CTB=79dB， CSO=75dB。故光接收機(jī)輸出 CTB、 CSO為： CTB2＝ 79＋ 6＝ 85（ dB） CSO2＝ 75 (dB) 如果光接收機(jī)輸入光功率不是 2dBm時(shí)，就應(yīng)查閱產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，看看此時(shí)的輸出電平為何值，輸出電平每升高 1dB，對(duì) CTB而言就要下降 2dB， CSO則約下降 1dB。 全部設(shè)計(jì)驗(yàn)算完成后，應(yīng)將各光分路器、熔接點(diǎn)、光接收機(jī)的位置和光纜型號(hào)、心數(shù)、長(zhǎng)度等標(biāo)在路由圖上，作為施工和調(diào)試的技術(shù)資料，以保證系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。 5dB。 ℃ 以?xún)?nèi)。 C/N過(guò)低而 CTB有富裕，則需增加調(diào)制度；若C/N有富裕而 CTB較差，則可減小調(diào)制度。（ ） 。（ √ ） 。（ ） 757系列電纜。（ ） 。（ ） 18. MMDS實(shí)際上是一個(gè)本地信號(hào)分配系統(tǒng)。（ √ ） HFC網(wǎng)中從前端至光節(jié)點(diǎn)之間采用光纜傳輸。（ ） 。（ ） 。 （ C ）。 （ C ）決定。 （ A ）決定。 PALD制下能傳送（ A ）套電視節(jié)目。 176。（ ） ，衰耗就越小。（ ） 。（ ） ，光纖就能實(shí)現(xiàn)多模傳輸。（ ） 20. MMDS傳送的信號(hào)可由天線接收后直接送給電視機(jī)。（ ） 。（ ） 。（ √ ） ，表明電纜的屏蔽特性越差。（ √ ） 。 光接收機(jī)內(nèi)有均衡裝置，其調(diào)整方法可參照電纜傳輸系統(tǒng)的調(diào)整方法進(jìn)行。接上光接收機(jī)工作正常后，在輸出端用綜合測(cè)試儀測(cè)量 C/N和 CTB等。有些光發(fā)射機(jī)還有數(shù)字顯示，如激光器輸出功率，讀數(shù)在規(guī)定的 mW以?xún)?nèi)；激光器偏置，讀數(shù)應(yīng)該在規(guī)定值的177。在調(diào)試之前，一定要仔細(xì)閱讀光端機(jī)的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，并準(zhǔn)備好與調(diào)試工作有關(guān)的儀器、工具等，如光功率計(jì)、光時(shí)域反射儀、光連接器等。 (417) (418) (419) )dB(1010C/N 2101C/N????????? ??????????? ??? ???? )dB(661010lg202310lg20CSO 20 8520 6720CTB220 1CTB ????????? ??????????? ??? ????)dB(621010lg151010lg15CTB 15751563152CSO151CSO????????? ??????????? ??? ???? 光纜干線系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求為： C/N=50 dB； CTB=65 dB； CSO=61 dB 滿(mǎn)足要求。 C/N2＝ Si－ NF－ － 10 lg（ ／ 4） 式中， Si—— 放大器輸入電平， Si＝ 9322＝ 71（ dB?V）。不加載 40個(gè) PALD制頻道，且保持光鏈路損耗為 13dB時(shí)，由于光發(fā)射機(jī) AGC控制作用，能自動(dòng)保證 CTB、 CSO不隨頻道數(shù)而變化，但 C/N值需經(jīng)兩項(xiàng)折算。 OR5鏈路的構(gòu)成見(jiàn)圖 ，其中涉及兩個(gè)光分路器的分光及附加損耗，兩次活動(dòng)連接器的插入損耗等，由式 415有： A5＝ － 10 lg kf＋ 2 ＋ 2 － 10 lg k4 ＝ ＋ ＋ － 10 lg ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ （ dBm） OR5的輸入光功率為： Ｐ i5＝ － ＝－ （ dBm） 接近設(shè)計(jì)預(yù)定值 2dBm，可進(jìn)一步驗(yàn)算光鏈路指標(biāo)。 %:%% :% ??? %31:%:%%100:%100:%100 ???? 5. 光分路器 OS2所需光功率的計(jì)算 考慮光分路器附加損耗，對(duì) n＝ 3，取 （見(jiàn)表 410），為了方便計(jì)算 n＝ 2也取 。則光分路器 OS OS4各點(diǎn)的光功率為： a點(diǎn)： P4＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） b點(diǎn)： P 5＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） c點(diǎn)： P 6＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） d點(diǎn)： P 7＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） e點(diǎn)： P 8＝ 2＋ ＋ 1＝ （ dBm）＝ （ mW） dBm與 mW的關(guān)系為（ dBm）＝ 10lg（ mW），即 ，換算時(shí)可使用函數(shù)型計(jì)算器或查數(shù)學(xué)用表。 (1) 光纖損耗計(jì)算。 圖 B區(qū)光纜干線示意圖 2. 光纜芯數(shù)的確定 如果每一個(gè)光節(jié)點(diǎn)確定選 4根光纖，則 B區(qū)光分路器 OS3至光分路器 OS2的光纜芯數(shù)應(yīng)為 8芯； OS4至 OS2的光纜芯數(shù)應(yīng)為 12芯；從光分路器 OS2至前端光發(fā)射機(jī) OT2的光纜芯數(shù)應(yīng)為20芯。下行傳輸 40個(gè)電視頻道。比如，光纖的損耗常數(shù)為，可按＝ ，就不必另外計(jì)算熔接點(diǎn)的損耗。如果計(jì)算出來(lái)的光路損耗過(guò)大，就應(yīng)減少光分路器的分支數(shù)。過(guò)多地安排芯數(shù)會(huì)造成光纖閑置，因?yàn)橹灰饫|選得好，架設(shè)得當(dāng)，一般無(wú)特大自然災(zāi)害或人為事故，光纖是不會(huì)斷的。 (3) 盡量減少光纜野外接頭。 表 43 HFC 網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)分配 項(xiàng) 目 國(guó)標(biāo) 設(shè)計(jì)值 前端 光纜干線 電纜支干線及分配網(wǎng) C / N （ dB ） 43 55 50 49 C S O （ dB ） 54 70 61 60 C T B （ dB ） 54 65 65 60 (一 ) 光纜干線設(shè)計(jì)步驟 1. 光節(jié)點(diǎn)布局的選擇 每個(gè)光節(jié)點(diǎn)的服務(wù)區(qū)，一般以半徑不超過(guò) 1km 的范圍，即不用干線放大器而用延長(zhǎng)放大器就能夠覆蓋的范圍為宜，可按每個(gè)光節(jié)點(diǎn)服務(wù) 500戶(hù)設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)放大器的級(jí)聯(lián)數(shù)應(yīng)不超過(guò) 2級(jí)。 四、光纜有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一個(gè)完整的單向光纜有線電視系統(tǒng)（ HFC網(wǎng)）由前端、光纜干線、電纜支干線和分配網(wǎng)組成，如圖 。 AMRM6可安裝在干線放大器中。 2. 光接收機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 光接收機(jī)可分正向和反向接收，主要技術(shù)參數(shù)有帶寬、波長(zhǎng)、鏈路 C/N、 CTB、 CSO、反射損耗等。 YAG鏈路相加能使 CSO指標(biāo)改進(jìn)，因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)相位相反的信號(hào)組合時(shí)，偶次失真相互抵消。 圖 光接收機(jī)原理框圖 使用 YAG外調(diào)制光發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)，其鏈路是由兩根光纖傳輸一個(gè)信號(hào)，因此光接收設(shè)備的工作原理也有所不同，稱(chēng)為功率組合器。有線電視系統(tǒng)中一般都使用 PIN管。光隔離器把不需要的反射信號(hào)濾除。 光纖放大器常作為中繼放大器，用于遠(yuǎn)距離光纜傳輸系統(tǒng)。 表 42 光分路器的附加損耗 分路數(shù) n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16 附加損耗（ dB ） 0. 2 0. 3 0. 4 0. 45 0. 5 0. 55 0. 6 0. 7 0. 8 0. 9 1. 0 1. 2 5. 插入損耗 插入損耗包括分光理論損耗和附加損耗兩部分，表示為： 插入損耗＝ 10lgK＋附加損耗 （ dB） 在實(shí)際應(yīng)用中，必須要清楚光信號(hào)通過(guò)耦合器后有多大變化，因此，這是一個(gè)重要指標(biāo)。 3. 均勻性 它是衡量分光比偏差的指標(biāo)，指實(shí)際的分光比和理論分光比的偏差。因此，過(guò)分精細(xì)的分光比既沒(méi)有必要，實(shí)際也難以達(dá)到。光分路器將一路光信號(hào)分成 n路信號(hào)，即 1→ n， n=2,稱(chēng)光二分路器； n=4，稱(chēng)光四分路器 …… ；依次類(lèi)推。同理，在光纜傳輸系統(tǒng)中也需要對(duì)光信號(hào)進(jìn)行耦合、分支和分配。 典型的輸出功率有： 6mW、 8 mW、 9 mW、 10 mW、 13