•预失真线性化电路 —相位调制器的非线性输出可由RF输入信号有条件地进行补偿。
•控制环路 —保证预失真电路长期的CSO和CTB性能。
•集成光放大器（掺铒光纤放大器；EDFA），现在基本不采用了！
光发射机结构（二）
1550nm DFB 激光器(Laser) Mach-Zehnder 调制器(Modulator) 相位调制器偏置(Phase Modulator Bias) 预失真的RF输入(Predistorted RF Input) 预失真电路(Predistortion Circuitry) CATV 输入(Input)
导频CCA(PilotCCA) 导频信号(Pilot Tone) 对数放大CCA(Logamp CCA) 微处理器(Microprocessor) 供电电源(Power Supply) 数字电视(Digital TV)
单泵浦光放大器结构
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
总前端
1550nm 1550nm
光放大器
分前端 光放大器
1550nm 分前端
光放大器
1550nm
1310nm 1310nm
光节点
1550环网和1310分配
光节点 光节点
1550链路设计（一）
16 dBm
FOT－20L
EDFA 16 dBm
RX
FOT－20L
19 dBm EDFA
16 dBm
光发射机SBS ＝16.5 dBm
1550技术应用（五）
分前端
1550nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
总前端
1550nm 1550nm
1550nm
光放大器 分前端
光放大器 分前端
光放大器 1550nm
1550nm 1550nm
1550环网和1550分配
光节点
光节点1 光节点n
1550技术应用（六）
分前端
1310nm
光节点
1550光发射机 和光放大器
1550系统模型（六）
• 单个EDFA CNR指标的计算公式：
– 光纤放大器后的载噪比倍数为： – CNREDFA=(m2Ps )/( 4hfBe (NF)) – 化成分贝数为： – CNREDFA =10*log[(m2Ps )/( 4hfBe (NF))]
其中：h=6.626×10-34，C=299792458米/秒，λ=1550nm f=C/λ=1.93414*1014Hz，Be=5.75×106Hz(PAL-D制) m为发射机光调制度，Ps为输入EDFA的光功率(mw) NF为EDFA的噪声系数 在59个PAL-D制下m=3.64%，根据N1×(m1)2 = N2×(m2)2 可以得到其他频道数时的调制度，如传输30个PAL-D制时m＝5.1%
输入分支(Input Tap)
输出分支(Output Tap)
功率监视 #1(Power Monitor #1)
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm/1480nm 泵浦源(CoPump)
双泵浦EDFA结构图
1550系统设计极限
•SBS限制了最大射入光纤中的功率。 •色散限制了最长传输距离为100Km，77频道。 •物理特性限制了进入接收机中的最大光功率（小于2dBm）。 •CNR被可接受的图象或国家标准所限制。
系统设计变量
•希望得到的最终线路CNR。 •传输距离：—光发射机和接收机之间
CNR=-10log(10^(-CNRtx/10)+10^(-CNRedfa/10)+10^(CNRrx/10))
•每个EDFA对CSO和CTB的贡献很小可以忽略 不计。 •标准单模光纤由于存在色散，对CSO指标有 很大的影响。如果光缆链路超过100km其对 CSO指标的影响可以显示出来，所以必须引 起足够的重视。
单泵浦EDFA装备图(Single Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
光发射机结构（三）
电信号(Electrical Signals) --------光信号(Optical Signals)
单泵浦EDFA结构图
2
双泵浦光放大器结构
MHz
47～1000
dB <±0.75(47～860MHz)；<±1.5(860MHz～1GHz)
59个PAL-D
MHz
5.75
dB
54.0
dB
53.5
dB
52.5
dB
50.5
dB
65
dB
65
dB
65
dB
65
10/100以太网接口、WEB浏览器和SNMP网管接口
1550nm CATV光发射机比较（五）
—光发射机和EDFA之间 —EDFA和接收机之间 •EDFA的光输入功率 •光发射机和EDFA的输出功率
1550系统模型（二）
1550系统模型（一）
•光发射机: 激光器相对强度噪声（RIN）
光发射机功率光放大器
光调制指数
•光放大器： 噪声系数
光输入功率
•光纤:
干涉强度噪声（IIN）
•接收机： 散粒噪声
1550nm CATV光发射机比较（三）
上海霍普FOT－20XL指标（一）
光学性能
波长
波长调节范围
GHz
光功率（FOT-20XL-85）
dBm
光功率（FOT-20XL-10）
dBm
SBS抑制阈值
dBm
激光器线宽（典型值）
MHz
ITU标准波长（CH23～CH33） +/- 100可调，50GHz为一个步长
热噪声
1550系统模型（三）
•当光放大器的输入功率增加，其CNR对系统的贡献减小。
•光纤CNR对链路的贡献：当光纤的长度增加，其CNR的贡献也增加
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1550系统模型（四）
接收机CNR对链路的贡献 ：当接收机的输入功率增加，其CNR 对系统的贡献减小
2009/8/10
1550系统模型（五）
•每个CNR的贡献是以10log为基础叠加的
微处理器(Micro-Controller)
供电电源(Power Supply)
双泵浦EDFA模块(Dual Pumped EDFA Module)
双泵浦EDFA装备图(Dual Pumped EDFA Module)
前面板接口电路(Front Panel Interface Board)
2009/8/10
1550nm光纤传输技术基础
easy.catv@ 2002,08
2009/8/10
内容
•什么是1550nm技术? •为什用1550 nm技术？（有利/不利因素） •1550 nm应用 •直接调制与外调制比较 •光发射机功能描述 •光放大器功能描述 •系统模型（设计1550 nm网络） •光发射机特点 •光发射机指标 •光放大器特点 •光放大器指标
使用1550 nm波长（有利因素）
•在1550nm波长能借助光放大器提供更高功率的信号。 —很适合长距离传输； —取代1310 nm时的中继，减小系统的失真； —允许更多的光分路器。
·标准单模光纤在1550nm波长每公里固有衰减更低。 —典型值在1550 nm是0.25dB/km，而在1310 nm 是0.35dB/km。
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2009/8/10
1550技术应用（三）
主链路 FOT－20XL
备份链路 FOT－20XL
光接收机 光接收机
1310光发射机 射频开关
信号互连备份
1550技术应用（四）
•超干线和分配相结合 —多个分支距离场合 —采用EDFA的分配
1550光发射机 FOT－20XL
FOA－20XX 光放大器
光接收机
•在应用方面很经济。
使用1550 nm波长(不利因素)
•单个设备成本较高 —增加最初的资金投入 —必须考虑备件的成本
•产品复杂 —必须要预失真电路 —色散和受激布里渊散射（SBS）抑制电路 —自相位调制 (SPM) - 产生噪声和失真产物 —DFB激光器、调制器、掺铒光纤放大器(EDFA)
•广播传输限制定向广播业务 •故障导致停止更多用户的业务
1550技术应用（二）
•超干线传输（前端互联）
—环路或点到多点结构的理想选择 —可能要求两根光纤才能达到可接受的C/N 总前端
30 Channels LOW Band
FOT－20XL 30 Channels High Band
FOT－20XL
光接收机 光接收机
LPF
∑ HPF
1310光发射机 分前端
16 dBm
FOT－20L
EDFA 22 dBm
RX
RX
15.5 dBm 15.5 dBm 15.5dBm 15.5 dBm
1550链路设计（二）
FOT－20L
16 dBm EDFA
16 dBm
19 dBm EDFA
16 dBm
RX
16 dBm
RX
光发射机SBS ＝16.5 dBm
FOT－20XL
13dBm EDFA
功率监视 #2(Power Monitor #2)
隔离器 #1(Isolator #1)
隔离器 #2(Isolator #2)
掺铒光纤(Erbium Doped Fiber)
980nm 泵浦源(CoPump)