第十三讲 光发送机(一)
主要内容
?一, 光端机整机结构
? 二, 系统对光发送机的要求
?三、光发送机的作用及组成框图
光端机整机结构
PCM
复用
设备
输入码型变换电路
输出码型变换电路
光发送机
光接收机
备用系统
公务
系统
CW
倒换
系统
告警
系统
电源 监控
系统
PCM
复用
设备
电信号
光信号
电信号
主用系统
辅
助系
统
一,光发送机的功能
? 把电端机输出的数字基带信号对光
源进行直接光强度调制转换为光信号,
并用耦合技术有效注入光纤线路 。 电 /光
转换是用承载信息的数字电信号对光源
进行调制实现 。
直接光强度数字调制原理
P P
I I Ith
Iin
Iin
Ib
t t
(a) LED数字调制原理 (b) LD数字调制原理
扰码
线路
编码
调制
电路
光
源
背向
光监
测
光发送机的组成框图
码型
变换
均衡
放大
输入码型变换电路 APC
APC
光发送电路
时钟提取
告警
检测
输入码型变换电路
? 均衡放大 —— 补偿经电缆传输后产生的
数字电信号失真。
? 码型变换 —— 将电端机送入的信号码型
从 HDB3或 CMI码变为 NRZ码。
? 扰码 —— 将信号中的长连, 0” 或, 1”
有规律地进行消除。
? 时钟提取 —— 提取与网络同步的时钟供
给扰码与线路编码等电路。
光发送电路
? 调制电路 —— 用经过编码的数字信号对光源进
行直接光强度调制,完成电 /光转换。
? 自动温度控制电路 ATC—— 保持光源的温度恒
定在室温左右,以稳定 LD的阈值电流,从而稳
定发送光功率。
? 自动功率控制电路 APC—— 检测发送光功率变
化,动态调节光源的偏置电流,以稳定发送光
功率。
? 其余保护及告警检测电路 —— 实现 LD过流保护、
LD无光告警及寿命告警。
光纤通信系统中对光源的基本要求
? 光源发光波长必须与光纤的低损耗工作波长相
一致 。
? 光源的输出功率必须足够大 。
? 光源应有高度可靠性 。
? 光源的谱线宽度要窄 。
? 电光转换效率要尽量高 。
? 光源应便于调制 。
? 光源应体积小, 重量轻, 便于安装 。
对调制电路和控制电路的要求
? 1) 消光比应大于 10。
? 2) 输出光脉冲宽度应远大于开通延迟 。
? 3) 光源的直流偏置电流足够大 。
4) 应采用 APC和 ATC,以保证光源输
出光功率稳定。
主要内容
?一, 光端机整机结构
? 二, 系统对光发送机的要求
?三、光发送机的作用及组成框图
光端机整机结构
PCM
复用
设备
输入码型变换电路
输出码型变换电路
光发送机
光接收机
备用系统
公务
系统
CW
倒换
系统
告警
系统
电源 监控
系统
PCM
复用
设备
电信号
光信号
电信号
主用系统
辅
助系
统
一,光发送机的功能
? 把电端机输出的数字基带信号对光
源进行直接光强度调制转换为光信号,
并用耦合技术有效注入光纤线路 。 电 /光
转换是用承载信息的数字电信号对光源
进行调制实现 。
直接光强度数字调制原理
P P
I I Ith
Iin
Iin
Ib
t t
(a) LED数字调制原理 (b) LD数字调制原理
扰码
线路
编码
调制
电路
光
源
背向
光监
测
光发送机的组成框图
码型
变换
均衡
放大
输入码型变换电路 APC
APC
光发送电路
时钟提取
告警
检测
输入码型变换电路
? 均衡放大 —— 补偿经电缆传输后产生的
数字电信号失真。
? 码型变换 —— 将电端机送入的信号码型
从 HDB3或 CMI码变为 NRZ码。
? 扰码 —— 将信号中的长连, 0” 或, 1”
有规律地进行消除。
? 时钟提取 —— 提取与网络同步的时钟供
给扰码与线路编码等电路。
光发送电路
? 调制电路 —— 用经过编码的数字信号对光源进
行直接光强度调制,完成电 /光转换。
? 自动温度控制电路 ATC—— 保持光源的温度恒
定在室温左右,以稳定 LD的阈值电流,从而稳
定发送光功率。
? 自动功率控制电路 APC—— 检测发送光功率变
化,动态调节光源的偏置电流,以稳定发送光
功率。
? 其余保护及告警检测电路 —— 实现 LD过流保护、
LD无光告警及寿命告警。
光纤通信系统中对光源的基本要求
? 光源发光波长必须与光纤的低损耗工作波长相
一致 。
? 光源的输出功率必须足够大 。
? 光源应有高度可靠性 。
? 光源的谱线宽度要窄 。
? 电光转换效率要尽量高 。
? 光源应便于调制 。
? 光源应体积小, 重量轻, 便于安装 。
对调制电路和控制电路的要求
? 1) 消光比应大于 10。
? 2) 输出光脉冲宽度应远大于开通延迟 。
? 3) 光源的直流偏置电流足够大 。
4) 应采用 APC和 ATC,以保证光源输
出光功率稳定。