有線電視光纖傳輸之光發(fā)射機(jī)簡(jiǎn)介

有線電視光發(fā)射機(jī)的作用就是將有線電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并將數(shù)字電視光信號(hào)耦合進(jìn)光纖中。激光器是有線電視光發(fā)射機(jī)的光源，目前有線電視系統(tǒng)常用的有分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFB）和YAG固體激光器（摻釹釔鋁石榴石激光器）。激光器的輸出功率隨著驅(qū)動(dòng)電流的變化而變化（在一定范圍內(nèi)），由于射頻電視信號(hào)是寬頻帶模擬信號(hào)，因此對(duì)激光器性能要求很嚴(yán)格，特別是電-光變換非線性、相對(duì)強(qiáng)度噪聲等。

在有線電視光纖傳輸中，激光是有線電視信號(hào)傳輸?shù)妮d體，而普通光是不能作為載體的。激光是“利用光子受激輻射實(shí)現(xiàn)光放大”的簡(jiǎn)稱，也屬于電磁波。與普通光相比，激光具有非常獨(dú)特的性質(zhì)：

1）? 激光具有很強(qiáng)的方向性。

2）? 激光的單色性很高，頻譜很窄。而普通光源除發(fā)出可見光外，還發(fā)出紫外線、紅外線等，頻譜很寬。

3）? 功率非常大。

正是由于這些特性，使得激光能夠成為有線電視信號(hào)的傳輸載體。

（1）??????直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)

直接調(diào)制的有線電視光發(fā)射機(jī)常采用DFB激光器，在DFB光發(fā)射機(jī)中，是用模擬殘留單邊帶（AM-VSB）信號(hào)經(jīng)過相應(yīng)處理后直接驅(qū)動(dòng)激光器，完成光強(qiáng)調(diào)制，其激光的產(chǎn)生和調(diào)制是合在一起。其基本組成如圖6-9所示。

圖6-9 DFB光發(fā)射機(jī)組成

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有線電視射頻電視信號(hào)首先由具有低噪聲、低失真的前置放大器放大，經(jīng)過自動(dòng)電平控制電路使有線電視信號(hào)電平保持恒定；然后進(jìn)行寬帶驅(qū)動(dòng)和預(yù)失真補(bǔ)償，使數(shù)字電視信號(hào)達(dá)到DFB激光器所需的驅(qū)動(dòng)電平，并校正其非線性；**驅(qū)動(dòng)DFB激光器，進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制，將數(shù)字電視電信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)度變化的光信號(hào)。光信號(hào)通過光活動(dòng)接頭送入有線電視光纖光纜。

激光器的光輸出功率除與射頻驅(qū)動(dòng)電流有關(guān)外，還受到環(huán)境溫度的影響，在相同驅(qū)動(dòng)電流條件下，隨著溫度的上升，光輸出功率減小。因此有線電視光發(fā)射機(jī)中還設(shè)有用于自動(dòng)溫度控制（ATG）的半導(dǎo)體制冷器和熱敏電阻。輸出端有一個(gè)光隔離器可以大大減少光反射波對(duì)激光器的影響。

在直接調(diào)制的有線電視光發(fā)射機(jī)中，有線電視射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光管，使光輸出強(qiáng)度隨著射頻調(diào)制器電平信號(hào)強(qiáng)度的變化而變化。同時(shí)，隨著射頻調(diào)制器信號(hào)強(qiáng)度的變化，光頻率（或波長(zhǎng)）也發(fā)生變化，即附加的頻率調(diào)制，這是不需要的調(diào)頻效應(yīng)，具有這些附加頻率的光在有線電視光纖中傳輸時(shí)會(huì)引起色散，是有線電視光纖光纜傳輸系統(tǒng)非線性失真的來源之一。因此，直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)的二次失真產(chǎn)物特別是組合二次失真（CSO）較多，C/CSO較低，大約60dB左右。此外，直接調(diào)制器光發(fā)射機(jī)輸出的光功率也比較小，大多只有10mW左右。但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，在傳輸距離小于30km的情況下使用廣泛。

（2）??????外調(diào)制光發(fā)射機(jī)

外調(diào)制光發(fā)射機(jī)常采用YAG固體激光器，其激光的產(chǎn)生和調(diào)制是分別進(jìn)行的。關(guān)鍵部件一個(gè)是等幅工作的Nd：YAG固體激光器，另一個(gè)是鈮酸鋰制成的電光調(diào)制器，基本組成如圖6-10所示。

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圖6-10 外調(diào)制光發(fā)射機(jī)組成框圖

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在YGA外調(diào)制的有線電視光發(fā)射機(jī)中，采用了對(duì)離開光源后的光束進(jìn)行外調(diào)制的技術(shù)，有線電視射頻輸入信號(hào)不直接加到激光器上，而是加到與激光器相接的調(diào)制器上，使輸出的光強(qiáng)度隨著有線電視射頻信號(hào)強(qiáng)度的變化而變化。

與直接調(diào)制的有線電視光發(fā)射機(jī)相比，外調(diào)制有線電視光發(fā)射機(jī)輸出光功率大，CSO小，C/CSO大，可達(dá)65dB以上。外調(diào)制有線電視光發(fā)射機(jī)一般有兩路光輸出，兩路光的射頻調(diào)制互為反相。接收端采用與其配套的有線電視光接收機(jī)，這種光接收機(jī)有兩個(gè)接收通道，輸出端用功率混合器將互為反相的射頻信號(hào)混合成一路，使非線性失真互相抵消，技術(shù)性能大為提高。

外調(diào)制有線電視光發(fā)射機(jī)由于其激光的產(chǎn)生和調(diào)制是分別進(jìn)行的，可使激光器和調(diào)制器性能*化，輸出光功率較大，特別適用于傳輸距離遠(yuǎn)、規(guī)模大的有線電視系統(tǒng)。