1. 您现在的位置:首页
  2. 融媒信息
  3. 技术交流
  4. 激光器和光发送机
激光器和光发送机
发布时间:2007年09月04日 15:31          来源:     阅读数:9933

激光器是光发送机的光源,目前常用的有半导体激光器和YAG固体激光器(掺钕铝石榴石激光器)。

半导体激光器多为InGaAsP/InP-LD,包括分布反馈式半导体激光器(DFB-LD,Distributed Feedback-LD) 法布里——帕罗式激光器(F-PLD,Fabry-Perot LD),在要求不高的场合可以用F-P激光器,它们产生1310nm、1550nm波长的激光。

为了便于检测维修、提高可靠性和稳定性,将激光器和其它外围元件(如光电二极管、热敏电阻、热电致冷器、光隔离、透镜和尾纤)组成激光模块,以便容易地插入光发送机外壳中。若用热传感器(如热敏电阻)监测LD温度,将其输出信号控制致冷器,就能起到自动温度控制(ATC,Automatic Temperature Control)的作用。

激光器输出功率随着驱动电流的增加而增加(在一定范围内),由于射频电视信号是宽频带模拟信号,因此对激光器性能要求严格。特别是电——光变换非线性、相对强度噪声(RIN,Relative Intensity Noise)等性能,其技术参数有:

1)激光器调制增益

输出光功率与输入射频驱动电流的比值。如0.44mW/mA,表示输入驱动电流1mA,输出0.44mW光功率。

2)最大相对强度噪声RIN

对于激光器,即使偏置电流不变化,光输出也会呈现微小变化(幅度起伏),即产生激光相位噪声(Laser Phase Noise)。例如:最大相对强度噪声表示为RIN=-144dB/Hz(分贝表示)或RIN=3.981×10^-15/HZ(数值表示)。

3)带内平坦度

550MHz带宽内约±0.5dB。

4)工作频率

射频输入信号的频率带宽应小于激光器工作频率

5)频谱特性

发光二极管的频谱较宽,法布里-帕罗式激光器的频谱较窄,分布反馈式半导体激光器的频谱最窄,发出的激光单色性最好,波长精度有+5nm、+10nm、+15nm和+20nm几种。

6)湿度特性

激光器的光输出功率除与射频驱动电流有关外,还受环境温度的很大影响。在相同驱动电流条件下,随着温度上升,光输出减小。

7)AGC功能

为了保证合适的调制度,通常要求送入光发送机的RF信号电平有很小的波动范围,但大多数前端输出电平的长期稳定性只有±2dB。因此,在光发送机内应有AGC电路。

8)目前,SBS阈值达16B。

一、直接调制光发送机

直接调制光发送机输出1310波长的激光,大多采用DFB激光器组件,其平均寿命达25年。机内有电源、激光器偏置电路、激光器慢起动电路、功率控制和致冷控制电路、过载保护和过驱保护电路、光检测电路、用于光功率检测与自动功率控制的光检测器(PIN)芯片、用于双向自动温度控制(ATC)的半导体致冷和热敏电阻。

在直接调制光发送机中,射频信号经过电控衰减器和预失真补偿后直接驱动激光管。使得光输出强度随着射频信号强度的变化而变化。同时,随着射频信号强度的变化。光频率(或波长)也变化,是附加的频率调制,这是不需要的调频效应。具有这些附加频率的光在光纤中传输时引起色散,是光缆传输系统非线性失真的原因之一。因此,直接调制光发送机的二次失真产物特别是组合二次失真(CSO)较多,C/CSO较低,大约60dB左右。此外,直接调制发送机输出的光功率也较小,大多只有10mW左右。但是由于它结构简单制造成本低,在传输距离小于30km时得到广泛使用。

如图9。1,光发送机的输入信号是电视射频信号,信号电平为75~90dBµV。电视射频信号RF从前端多路混合器输出或经过高质量放大器放大后驱动光发送机,为了使驱动激光器的电平较稳定,需自动电控衰减,之后进行预失真补偿和自动电平控制,再去驱动激光器组件,进行电光调制,将电信号转换为光强度变化的信号。输出端有一个光隔离器可以大大减小光反射波对激光器的影响。最后,光信号通过光活动接头送入光缆。光发送机中有单片微处理器,前面板各种开关都通过微处理器来进行控制,其中存储有激光器的最佳工作状态数据,能对激光器慢启动并且可以自动断开射频驱动电流,以保护激光器。

[1] [2] [3]

主办单位:舒城县融媒体中心 地址:舒城县城关镇桃溪东路融媒体中心 联系电话:0564-8623660 传 真:0564-8624824 网络不良信息举报电话:0564-8624824 信箱:8623660@163.com

皖ICP备07011113号-1 皖网宣备070025 Copyright ◎ 2007 All rights reserved.   舒城县融媒体中心 版权所有 未经授权禁止复制和建立镜像

皖公网安备 34152302000107号    技术支持:舒城传媒 访问统计