光發(fā)射器件,什么是光發(fā)射器件

一、直接調(diào)制激光發(fā)射機

1、組成

直接調(diào)制光發(fā)射機的組成，除核心部件DFB激光器組件外，還有電源、激光器偏置電路、激光器慢起動電路、過載保護電路和驅(qū)動保護電路、功率控制和致冷控制電、光檢測電路、失真補償電路、光檢測器（PIN）芯片（用于光功率檢測和自動功率控制），用于雙向自動溫度控制（ATC）的半導(dǎo)體致冷器和熱敏電阻等。

2、工作過程

光發(fā)射機的輸入信號是電視射頻（RF）信號。在前端，多路RF信號經(jīng)多路混合器混合成一路信號后，送入光發(fā)射機輸入端，經(jīng)過前置放大器放大后，進行電控衰減，并還進行預(yù)失真補償和自動功率電平控制，再去驅(qū)動激光器芯片進行電/光調(diào)制，將電信號轉(zhuǎn)變成光調(diào)制信號。輸出端加一個光隔器，可大大減少由光纜傳過來龍去脈光反射波對激光器的影響。光信號通過光活動接頭送入光纜，通過光纜把光信號傳送至各光點。

可看出，激光器的發(fā)射功率和非線性失真依賴于偏置電流（IO），故光發(fā)射機設(shè)置激光器的偏置電路和預(yù)失真補償電路，來保證非線性指標(biāo)和發(fā)射輸出的穩(wěn)定。

激光器的溫度升高，將使門限值增大，飽和輸出光強下降，P-I特必曲線的直線段范圍減?。?自動態(tài)范圍減?。榱吮ＷC光發(fā)射機始終正常工作，必須保證激光器在恒溫（一般是25℃）條件下工作。光發(fā)射機器的用于雙向自動溫度控制（ATC）的半導(dǎo)體制冷器和熱敏電阻是保證激光器工和在25℃恒溫條件下。

光發(fā)射機中有微處理器，其芯片中存儲有激光器的最佳工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，對激光器可進行慢啟動并可以自動斷開射頻電視驅(qū)動電流，以保護激光器。光發(fā)射機前面板上的各種開關(guān)都是通過微處理器控制的。

溫度的變化和器件的老化都會引起激光器閥值電流和光電轉(zhuǎn)換效率的變化，若想精確控制激光器的光輸出功率，應(yīng)從兩個方面著手解決：一是控制激光器的偏流，使其自動跟蹤閥值電流的變化，保證激光器總是工作在最佳偏置狀態(tài)；二是控制激光調(diào)制電流的幅度，使其自動跟隨電、光轉(zhuǎn)換效率變化而變化。自動功率控制完成以上兩項任務(wù)，以保證激光器輸出精確光功率。

二、外調(diào)制光發(fā)射機

外調(diào)制光發(fā)射機由外調(diào)制器、激光器、激光控制電路、調(diào)制控制電路、微處理器、預(yù)失真電路、光檢測器、RF信號衰減器、放大器、電源等組成。

三、直接調(diào)制和外調(diào)制兩種光發(fā)射機的比較

直接調(diào)制型發(fā)射機多用于DFB激光器，DFB激光器線性好，可以不用預(yù)失真電路的補償而獲得較好的CTB值和CSO值，但由于直接調(diào)制存在附加的頻率調(diào)制，非線性失真指標(biāo)（特別是CSO值）很難做到很高。

DFB發(fā)射機性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡章，價格低廉，所以被普遍選用。

直接調(diào)制型光發(fā)射機的功率一般不可太大，在18nw以內(nèi)，因此，限制了傳輸距離，一般用于本地分配網(wǎng)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)級光纜傳輸網(wǎng)。該類型光發(fā)射機多用于1310nm光纖網(wǎng)中，1310nm光纖衰減是0.35db/km，故最大傳輸距離不超過35公里。

外調(diào)制光發(fā)射機：輸出功率大，可達2×20mw以上（兩路輸出），噪聲小，又無類似LD的附加頻率調(diào)制和光纖色散特性復(fù)合產(chǎn)生的cso失真。因此，常用于遠距離傳輸或大型有線系統(tǒng)中。外調(diào)制光發(fā)射機一般用YAG激光器，YAG激光器采用外調(diào)制后，線性很差，必須使用預(yù)失真電路來補償。由于它色散較少，故YAG光發(fā)射機很適合1550nm波長光纖，多用于1550nm光纖網(wǎng)中。YAG光發(fā)在1550nm光纖網(wǎng)中，可用用放大中繼，1550nm光纖衰減又?。?.25db/km），所以，YAG光發(fā)射機可用超遠距離傳輸。外調(diào)制光發(fā)射機用在1310nm光纖網(wǎng)中，傳輸距離可達50公里，也比直接調(diào)制型光發(fā)射機傳輸距離迅。但外調(diào)制型光發(fā)射機價格高，近距離傳輸?shù)墓饫w網(wǎng)很少選用外調(diào)制光發(fā)射的。

四、光發(fā)射機的技術(shù)指標(biāo)

光發(fā)射機的技術(shù)指標(biāo)是選擇光發(fā)射機的依據(jù)，光發(fā)射機的性能參數(shù)好環(huán)直接影響整個有線電視系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的好環(huán)。

五、光發(fā)射機的選擇

了解和掌握光發(fā)射機的組成、工作原理和性能參數(shù)，對于有線電視技術(shù)人員是非常重要的，因為只有掌握了光發(fā)射機的基本工作原理和技術(shù)性能指標(biāo)，才能有效合理選用光發(fā)射機和搞好日常維護。

現(xiàn)在國外、國內(nèi)生產(chǎn)光發(fā)射機的廠很多，光發(fā)射機品牌類別更多，性能指標(biāo)和單機價格也相差很大，進行合理選型對保證光纖網(wǎng)質(zhì)量和降低建網(wǎng)成本有較大好處。較高的性能價格比、可靠質(zhì)量保證體系、良好的售后服務(wù)保障是選擇光設(shè)備應(yīng)遵循的原則。

1、選用有國家入網(wǎng)證和經(jīng)過廣電總局檢測合格的產(chǎn)品。

2、合理選用1310nm和1550nm光工作波長的光發(fā)射機。鄉(xiāng)鎮(zhèn)級光纖網(wǎng)傳輸距離近最好選用1310nm波長光發(fā)射機，投資少，對于傳輸距離迅、光點又比較多的光纖網(wǎng)，選用1550nm波長光發(fā)射機為好，總投資要比1310nm光設(shè)備網(wǎng)的少。

3、激光器是光發(fā)射機的核心器伯，在選購光發(fā)射機，首先要重視激光器的選用，用戶可指定選用奧特爾、朗訊、富士通等激光器。

4、考察光發(fā)射機的性能參數(shù)，觀看機內(nèi)的生產(chǎn)工藝水平。

5、根據(jù)對光纖網(wǎng)的設(shè)計計算出的所需總功率，合理組合確定光發(fā)射機的臺數(shù)和各臺光發(fā)射機的輸出功率，如經(jīng)計算光網(wǎng)需10mw2臺，12mw1臺，用戶就選購10mw光發(fā)機2臺，12mw1臺。

6、光發(fā)射機功率瓦數(shù)大小確定之后，主要看光發(fā)射機鏈路損耗。

從數(shù)學(xué)關(guān)系，功率數(shù)值與鏈路損耗數(shù)值是對應(yīng)可互換關(guān)系，如把6.5mw可換算為8.13dbm，若知道鏈路損耗數(shù)值是8.13dbm，可對應(yīng)換算為6.5mw。

但光發(fā)射機輸出功率與光發(fā)鏈路損耗之間沒有對應(yīng)換算關(guān)系。光發(fā)射機的鏈路損耗dbm值僅與使用器件和制造時的技術(shù)有關(guān)。就是說6mw光發(fā)射機的鏈路損耗特性，不一定是7.78dbm，可能是8dbm或是9dbm。不同廠家，由于采用的技術(shù)、元件加工工藝不一樣，相同功率的光發(fā)射機鏈路損耗就不一樣。就是同一廠家，由于元件和加工工藝不一樣，相同功率發(fā)射機鏈路損耗也不一定一樣。所以在選擇光發(fā)射機時，不能只看功率數(shù)值，不關(guān)心鏈路損耗值，應(yīng)是功率數(shù)為參考，主要是看光發(fā)射機的鏈路損耗數(shù)值。必須在相同傳輸頻道數(shù)，相同C/N、CTB、CSO指標(biāo)條件下，比較不同廠家生產(chǎn)光發(fā)機的鏈路損耗。如A廠家生產(chǎn)8mw的光發(fā)射機鏈路損耗為9dbm，而B廠家生產(chǎn)8mw的光發(fā)射機鏈路損耗為10dbm。我們就應(yīng)選用B廠家生產(chǎn)的8mw光發(fā)射機。

7、從鏈路損耗方面考慮使用小于10mw的光發(fā)射機比較好，盡量少用大于16mw的光發(fā)射機。

8、注意性能價格比，選用質(zhì)量好、價格又比較便宜的光發(fā)射機。

9、選用售后服務(wù)好的廠家或公司。

六、光發(fā)射機的使用與保養(yǎng)

1、首先讀好廠家給的使用說明書，按產(chǎn)品說明書安裝、調(diào)試、使用光發(fā)射機。

2、通電前應(yīng)把光發(fā)射機外殼良好接地。

3、保證光發(fā)射機有連續(xù)不間斷，電壓穩(wěn)定的正常供電電源。

光發(fā)射機的激光器組件和光電轉(zhuǎn)換模塊最忌瞬間脈沖電流的沖擊，因此，在使用中一定要避免或減少頻頻開關(guān)機，以確保激光器的使用壽命。

4、一旦激光器進入工作狀態(tài)，人眼切不可直視光發(fā)射機后面板上的光輸出口，以免激光器燒壞人眼視網(wǎng)膜。

5、正確選擇射頻信號的輸入電平。DFB光發(fā)射機的RF驅(qū)動電平直接決定光發(fā)射機的調(diào)制度，同時也決定了C/N、CTB、CSO值的大小。如果，加入光發(fā)射機的RF電平達大，會引起光調(diào)制度m值增大，將劣化CTB、CSO非線性指標(biāo)，還會造成DFB激光器的過驅(qū)動，導(dǎo)致光發(fā)射機輸出功率下降；輸入電平過小，使光調(diào)制度降低，導(dǎo)致光發(fā)射機的載噪比指標(biāo)不能滿足需求。所以，正確選擇RF驅(qū)動電平，是保證光纖傳輸網(wǎng)各項指標(biāo)的關(guān)鍵。不同廠家生產(chǎn)的光發(fā)射機要求RF驅(qū)動電平是不相同，所以應(yīng)根據(jù)廠家產(chǎn)品說明書來設(shè)置發(fā)射機的輸入RF電平。若產(chǎn)品說明書，只給一定范圍電平值（如75-85db），則根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸頻道數(shù)確定RF值，如果傳輸頻數(shù)N>40，取RF值為76-78dB;若30