【文章內(nèi)容簡介】 ，光纖通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量不僅與光源、光纖的性能 有關(guān)，而且與光電檢測(cè)器的性能直接 相關(guān)。 光纖通信中對(duì)光 電檢測(cè)器的最重要的要求可以概括為： （ 1）高的光電轉(zhuǎn)換效率，即以一定的入射光信號(hào)功率就能夠輸出大的光電流； （ 2） 在光源的工作波長范圍內(nèi)有極快的響應(yīng)速度，或者大的帶寬，即探測(cè)器輸出的電信 號(hào)能夠不失真地反映出接收的光信號(hào)； （ 3）應(yīng)有高的靈敏度； （ 4） 功率消耗盡可能的低 ； （ 5） 便于耦合與光纖 尺寸匹配； （ 6）光電檢測(cè)器應(yīng)穩(wěn)定、可靠、便宜。 17 / 38 七 、光接收機(jī)及電纜放大器的原理 及方框圖（ TBF1000） +3dBm7dBm4～7dBm1～4dBm+3～1dBm低 噪 聲 放 大 I 低 噪 聲 放 大 I I檢 控 模 塊S N M P網(wǎng) 管 代 理人 機(jī) 接 口P W R .T e m p .自 動(dòng) 增 益 控 制高 增 益 放 大 模 塊O P T . P o w e r分 配 器輸 出 通 道 1輸 出 通 道 2T P 2 0 d B 檢 測(cè)P I NL E D 分 段 顯 示紅 綠 綠 綠 紅衰 減器均 衡器以 太 網(wǎng) 接 口 光 分 路 器 1 N 延放 分配 放大器 分 配 系 統(tǒng) 橋接放大器 光接收機(jī) EDFA 1550 nm 光發(fā)射機(jī) 79dB 79dB 18 / 38 八 、 干線放大器 干線放大器應(yīng)具有低噪聲、中等增益、非線性失真指標(biāo)好、溫度系數(shù)小、工作穩(wěn)定、性能可靠、功能滿足要求、外觀制作比較考究（密閉性、防水能力、屏蔽、抗雷電等）等特點(diǎn)。 ① 功能上滿足系統(tǒng)要求 。 系統(tǒng)功能一般指帶寬是否滿足系統(tǒng)要求；能否識(shí)別前端 發(fā)出的導(dǎo)頻信號(hào)，以實(shí)現(xiàn) AGC 和 ASC 功能；能否提供本放大器的工作狀態(tài)信號(hào)， 并具有相應(yīng)監(jiān)控接口，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管功能。 ② 低噪聲、中等增益與較嚴(yán)格的非線性指標(biāo) 。 干線放大器的增益不宜過高，以 20~28dB 為宜；噪聲系數(shù)以 F≤ 10dB 為好，系統(tǒng)越大， F 值應(yīng)越??； CM、 C/CSO、 C/CTB、 C/N和非線性指標(biāo)共同限制了放大器的串接臺(tái)數(shù) ，在減小 F 的同時(shí)，必須提高 CM、 C/CSO、 C/CTB， 才能增加干放的串接臺(tái)數(shù)。 為了保證干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)，在干線長度較長、所用放大器較多的系統(tǒng)中，應(yīng)選擇性能優(yōu)異的倍增功率放大器，甚至選擇前饋放大器；在干線長度較短的系統(tǒng)中，則可選用推挽放大器。 ③ 良好的通帶特性與優(yōu)良的反射損耗指標(biāo)。 通帶內(nèi)的平坦度最好能≤177。 ，反射損耗指標(biāo)應(yīng)≥ 14dB。 ④ 具有較寬范圍的工作電壓和較低的功耗 。 工作電壓的范圍越寬，適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的能力越強(qiáng) ； 功耗越低，電源供給器的冗余度越大。 ⑤ 一條線路上盡可能選用同樣型號(hào)的放大器，這樣做對(duì)測(cè)試、維護(hù) 19 / 38 均有好處。 第三章 故障處理與分析 一、電纜故障 ① 傳輸信號(hào)中斷 傳輸信號(hào)中斷故障的常見原因是電纜放大器、集中供電器因某種原因不工作或傳輸電纜斷路或短路。 ② 傳輸信號(hào)電平偏低 有線電視信號(hào)弱在電視接收機(jī)上的表現(xiàn)是，電視圖像的“雪花”雜波大，若用電平表測(cè)量則遠(yuǎn)低于規(guī)范電平值。電纜傳輸干線信號(hào)電平 偏低一般都會(huì)造成分配系統(tǒng)信號(hào)電平也低。 ③ 重影 重影有左重影和右重影之 分。對(duì)傳輸干線而言，前者多由信號(hào)泄露后重新串入傳輸網(wǎng)絡(luò)所致；后者多是干線傳輸某個(gè)環(huán)節(jié)阻抗不匹配，造成信號(hào)的多次反射所致。 ④ 交、互調(diào)干擾 干線傳輸部分產(chǎn)生交、 互調(diào)干擾的常見原因，一是電纜放大器線性工作范圍太窄，使電平正常的輸入信號(hào)產(chǎn)生了非線性失真； 二是輸入信號(hào)電平超過了放大器的額定值，導(dǎo)致放大器工作在非線性狀態(tài)。顯然，二者的排除方法是不一樣的。 ⑤ 交流紋波調(diào)制干擾 20 / 38 干線傳輸部分產(chǎn)生交流紋波調(diào)制干擾的常見原因有三個(gè)：一是電纜放大器或集中供電器本身故障，例如放大器的電源部分 因?yàn)V波電容干涸或三端穩(wěn)壓器 不良導(dǎo)致其 紋波太大，集中供電器因容量不足等原因?qū)е螺敵龅慕涣麟妷浩?；二是接地裝置被損壞或接地電阻偏大，工頻感應(yīng)雜散電流在上面產(chǎn)生電位差，通過電纜的外導(dǎo)體屏蔽層引入信號(hào)傳輸系統(tǒng)后便產(chǎn)生交流紋波干擾；三是電纜放大器或傳輸電纜受到外界工頻強(qiáng)磁場(chǎng)干擾 ，例如放大器的安裝位置離電力變壓器太近，電纜與電力線平行架設(shè)距離太近、太長等。 二、 光接收機(jī)常見故障 無射頻電視信號(hào)輸出 光接收機(jī)無射頻輸出，除了光纜或尾纖（包括尾纖頭臟污）故障外，常見原因是其電源供給部分故障。直接原因多是濾波電容擊穿、厚膜損壞等，導(dǎo)致光接收機(jī)不工作。另外 ，若一場(chǎng)暴風(fēng)雨之后光接收機(jī)突然無射頻信號(hào)輸出，則有可能是遭雷擊所致。雷擊輕時(shí)只損壞放電管，重時(shí)往往將電源變壓器、整流管、濾波電容擊穿，甚至將印制電路銅箔燒毀。此時(shí)只能視具體情況，采取更換或修復(fù)等措施解決。 光接收機(jī)中射頻放大部分放大模塊損壞、耦合電容失效或開路，調(diào)控部分增益控制電位器或均衡器損壞，輸出端口接插件嚴(yán)重氧化導(dǎo)致開路等均會(huì)造成無射頻信號(hào)輸出。此時(shí)應(yīng)按照先易后難、先外面后內(nèi)部的原則仔細(xì)查找檢修。 輸出的射頻電視信號(hào)電平低，導(dǎo)致電視畫面背景雪花雜波干擾嚴(yán) 21 / 38 重 如果細(xì)分的話，又有三種情況：一是高、低頻 端信號(hào)電平均弱；二是 高頻端信號(hào)基本正常，低頻端信號(hào)電平低；三是低頻端信號(hào)基本正常，高頻端信號(hào)電平偏低。對(duì)第一種情況可認(rèn)為是其無射頻電視信號(hào)輸出的較輕反應(yīng)，因此可按上述無射頻 信號(hào)輸出的檢修思路去做。 曾檢修過這樣的故障，每逢白天輸出信號(hào)弱，晚上逐漸恢復(fù)正常。經(jīng)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，某處光纜接續(xù)盒中光纖因盤繞不規(guī)則而受擠壓變形，當(dāng)環(huán)境溫度變化較大時(shí)，致使其形狀略有變化，從而影響了光信號(hào)的正常傳輸。 高頻端信號(hào)正常、低頻端信號(hào)電平偏低，多是射頻信號(hào)傳輸通道中輸出口接插件接觸不良、均衡電路接觸不良或開路所致。 低頻端信號(hào)正 常、高頻端信號(hào)電平偏低，多是射頻放大電路中的放大模塊性能變差，高頻磁心器件的 Q 值下降所致。 射頻 輸出信號(hào)中有交調(diào)或其他網(wǎng)紋干擾 這種故障造成的原因多是射頻 信號(hào)傳輸部分輸出電平過載、退耦電容失效、屏蔽不良等，可通過加強(qiáng)屏蔽、更換退耦電容、減少增益（即增大衰減）等方法解決。若這些方法無效，則可能是放大模塊性能變差，只好更換之。另外，光發(fā)送機(jī)對(duì)輸入的射頻信號(hào)電平有一個(gè)范圍要求，超出其范圍時(shí)也會(huì)影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量，造成圖像暗淡、層次不清或者自激形成網(wǎng)紋。此時(shí)在接收端只能通過替換光接收機(jī)檢測(cè)。 輸出射頻信號(hào)的 載噪比 下降，其表現(xiàn)為射頻信號(hào)電平并不低，但 22 / 38 電視畫面背景雪花雜波干擾嚴(yán)重 這種故障的造成原因不外乎三種：一是 前端輸入到光發(fā)送機(jī)輸入的射頻電視信號(hào)電平不夠，導(dǎo)致光調(diào)制度下降；二是光發(fā)送機(jī)輸出的光功率不夠；三是因某種原因?qū)е鹿鈧鬏旀溌匪ズ倪^大，致使光接收機(jī)的輸入光信號(hào)功率不夠。顯然，這三種情況 均與光接收機(jī)本身無關(guān)。遇到這種情況，可用一臺(tái)良好的光接收機(jī)進(jìn)行替換，若替換后故障現(xiàn)象沒有多大變化，說明原光接收機(jī)無故障。 輸出的射頻電視信號(hào)電平偏高 常見原因有兩種：一是光接收機(jī)內(nèi)射頻信號(hào)輸出電平調(diào)節(jié)電路失調(diào)；二是 輸入光 接收機(jī)的光信號(hào)太強(qiáng)。對(duì)于前者，接上場(chǎng)強(qiáng)儀將信號(hào)電平調(diào)整到正常即可；對(duì)于后者，應(yīng)查明造成光信號(hào)太強(qiáng)的原因，視具體情況采取相應(yīng)措施。常見原因是，光發(fā)送機(jī)所處接光分路器的分光比不合理。此時(shí)應(yīng)按工程設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)更換光分路器。作為應(yīng)急維修，可適當(dāng)調(diào)整尾纖的彎曲程度，增加對(duì)光信號(hào)的衰減，使其輸出降為正常后，將尾纖固定好（彎曲光纖時(shí)不要用力過度以免將其折斷）。 輸出的射頻電視信號(hào)忽高忽低 光接收機(jī)輸出射頻電視信號(hào)忽高忽低不穩(wěn)定的常見原因有三個(gè)：一是光接收機(jī)輸出 F 頭接觸不良；二是光接收機(jī)內(nèi)部的可調(diào)衰減器或插片衰 減器接觸不良；三是輸入光信號(hào)強(qiáng)度不穩(wěn)定，時(shí)高時(shí)低。其中以第三項(xiàng)最為多見。檢修時(shí)，應(yīng)首先檢查光接收機(jī)輸出 F 頭的接觸情況，有問題時(shí)可用無水酒精擦拭；無問題時(shí)應(yīng)進(jìn)而檢查其內(nèi)部衰減器 23 / 38 的接觸情況，若有問題應(yīng)視具體情況采取更換、插緊等方法解決；判斷光信號(hào)強(qiáng)度是否穩(wěn)定 ，可使用光功率計(jì)，一般需經(jīng)過較長時(shí)間的觀察。引起光信號(hào)強(qiáng)度不穩(wěn)的原因多是安裝在野外的光纜接續(xù)盒固定不牢、隨風(fēng)搖擺，時(shí)間稍長必然造成內(nèi)部的壓纜卡子松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致光纖位置移動(dòng)或者變形，結(jié)果造成傳輸?shù)墓庑盘?hào)強(qiáng)度忽強(qiáng)忽弱。 輸出的射頻電視信號(hào)中有交流紋波干擾，電 視畫面背景上有“滾道”，嚴(yán)重時(shí)伴有畫面扭曲現(xiàn)象 由于光接收機(jī)輸入的是光信號(hào)，不會(huì)受到外界電磁干擾，因此造成該故障的原因只有一個(gè)，就是電源部分輸出的直流電壓中含有較高的交流紋波。常見原因是濾波電容老化、干涸、接觸不良等。用一只質(zhì)量良好的 470μ F/50V 或 1000μ F/50V 電解電容依次并接在濾波電容上，若電視畫面上的“滾道”消失或減弱，說明該只電容有故障。老化、干涸的電容應(yīng)更換新品。 三、光發(fā)射 機(jī)常見故障 光發(fā) 射 機(jī)的功能是將輸入的射頻電視信號(hào)進(jìn)行電 — 光轉(zhuǎn)換、調(diào)制、放大等“加工”過程后， 向傳輸干線光纜輸出 1310nm 或 1550nm光信號(hào)。與光接收機(jī)相比較，光發(fā) 射 機(jī)的故障較少