摻鉺光纖放大器在光纖有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用(參考版)
2025-06-21 13:12本頁(yè)面
【正文】 改造后的光線CATV環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)收,指標(biāo)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)增加光節(jié)點(diǎn)數(shù)、回傳設(shè)備、可實(shí)現(xiàn)HFC網(wǎng)絡(luò)的雙向傳輸功能，容易升級(jí)到多功能系統(tǒng)。改造完成后的光線主干結(jié)構(gòu)見圖5。一條線路上出現(xiàn)故障，分前端會(huì)自動(dòng)切換到另一條線路上，從而不影響信號(hào)的傳輸。在按地理位置劃分成的十一個(gè)區(qū)域的中心設(shè)立了十一個(gè)分前端，主前端用三臺(tái)模擬1550nm外調(diào)制光發(fā)射機(jī)帶五臺(tái)EDFA輸出，其中部分能量用于郊區(qū)聯(lián)網(wǎng),補(bǔ)償光光鏈路損耗，其余能量用于十一個(gè)分前端，保證傳給每個(gè)分前端的兩路光信號(hào)分別來(lái)自不同的光發(fā)、EDFA，實(shí)現(xiàn)前端光信號(hào)的備份冗余。目前由于CATV頻道數(shù)有限，滿足性能指標(biāo)，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間還不會(huì)影響CATV光纖傳輸系統(tǒng)。由于SRS激發(fā)的是光頻支聲子，所產(chǎn)生的喇曼頻移量比布里淵頻移量大得多，一般為100－200GHz。SRS與SBS的區(qū)別在于，SRS激發(fā)的是光頻支聲子，而SBS激發(fā)的是聲頻支聲子。低頻邊帶稱為斯托克斯光，高頻邊帶稱為反斯托克斯光，前者強(qiáng)于后者。八. SRS及其抑制在光強(qiáng)度調(diào)制系統(tǒng)中，當(dāng)光信號(hào)與SiO2光纖中分子振動(dòng)相互作用時(shí)，則產(chǎn)生SRS效應(yīng)。實(shí)際應(yīng)用中，不是只要根據(jù)所需的傳輸距離選用適當(dāng)?shù)腅DFA就可以把光發(fā)射機(jī)輸出的已調(diào)光信號(hào)傳到所需要的地方去，必須要考慮光發(fā)射機(jī)的SBS閾值。目前市場(chǎng)上出售的1550nm外調(diào)制光發(fā)射機(jī)，已經(jīng)可將單模光纖的SBS閾值做到1617dBm的水平。盡管SBS效應(yīng)是光纖非線性失真中最容易產(chǎn)生的失真，但通過(guò)相位調(diào)制法，激光器光頻顫動(dòng)法等方法是可以抑制的。因?yàn)镾BS表現(xiàn)為當(dāng)光纖注入功率大于SBS閾值時(shí)，進(jìn)入光纖的光信號(hào)部分轉(zhuǎn)化為后向散射光，該后向散射光進(jìn)入光源后，會(huì)使激光振蕩產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，激光波長(zhǎng)發(fā)生變化，激光器的相對(duì)強(qiáng)度噪聲劣化。按常規(guī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，考慮SBS限制，1550nm系統(tǒng)的最遠(yuǎn)傳輸距離僅為8/=40km。對(duì)于現(xiàn)代DFBLD激光器這是很容易達(dá)到的功率值。因此光纖的入射光功率必須保持在一個(gè)門限功率以下，這個(gè)門限功率稱為SBS閾值PSBS。 七. SBS及其抑制當(dāng)入射進(jìn)光纖的光功率足夠強(qiáng)，并超過(guò)某一閥值時(shí)，入射光(pump光)要引起晶格振動(dòng)，并受到振動(dòng)聲子的散射，轉(zhuǎn)換成后向傳輸?shù)乃雇锌怂构?。換一個(gè)角度說(shuō)，傳輸距離相同的情況下，降低中繼長(zhǎng)度，增加中繼個(gè)數(shù)，要比增加中繼長(zhǎng)度，減少中繼個(gè)數(shù)時(shí)有較小的PASE，即提高了接收端光信噪比。對(duì)于一個(gè)M段光纖的系統(tǒng)，有M+1個(gè)EDFA級(jí)聯(lián)，假設(shè)每一級(jí)EDFA都一樣，每一段光纖損耗都等于EDFA的增益，那么，終端的放大了的自發(fā)輻射噪聲PASE = F（G1）hυ(Δυ)（M+1）。對(duì)于一個(gè)EDFA級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，每一級(jí)EDFA將前一級(jí)的ASE噪聲放大G倍，同時(shí)疊加上本身產(chǎn)生的ASE噪聲，噪聲逐級(jí)積累，于是，光信噪比將逐級(jí)劣化。另外，如果必須使用位于接收端的遠(yuǎn)程光泵哺，那么從總的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考慮，EDFA的位置還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步向接收端靠近。雖然目前還不能給出最佳位置的表達(dá)式，但數(shù)值計(jì)算的結(jié)果表明，確實(shí)存在最佳位置，只是對(duì)于不同的系統(tǒng)參數(shù)，最佳位置略有變化，但基本上是在靠近接收端占總距離約1/5的地方。 在點(diǎn)—點(diǎn)光纖傳輸系統(tǒng)中典型的應(yīng)用情況是兩點(diǎn)間只用了一個(gè)EDFA。進(jìn)入接收機(jī)后，使信號(hào)劣化的主要因素則是熱噪聲。EDFA靠近發(fā)射端，其噪聲經(jīng)過(guò)較大的線路衰減后才到達(dá)光接收機(jī)，影響較?。籈DFA靠近接收端，其輸入信號(hào)較小，因此增益飽和效應(yīng)的影響也小。EDFA在分配網(wǎng)中只作分配放大器使用，用于向該分前端轄區(qū)內(nèi)提供信號(hào),還可向同向遠(yuǎn)郊提供信號(hào)。 圖3: 沿途光分路法構(gòu)成的雙環(huán)結(jié)構(gòu) 圖4: 物理環(huán)形、邏輯星形的結(jié)構(gòu)主干傳輸網(wǎng)是沿途光分路法構(gòu)成的雙環(huán)時(shí)，EDFA在主前端用作功率放大和功率分配，向分前端和遠(yuǎn)郊提供信號(hào)，在環(huán)
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