電視網絡光分路器的設計
發布時間:2010-09-22
中心議題:
利用光纖傳輸電視節目具有頻帶寬、容量大、損耗低、重量輕、抗幹擾能力強、保真度高、工gong作zuo性xing能neng可ke靠kao等deng優you點dian,不bu僅jin能neng擴kuo大da有you線xian電dian視shi覆fu蓋gai麵mian,減jian少shao傳chuan輸shu線xian路lu中zhong放fang大da器qi的de個ge數shu,提ti高gao整zheng個ge有you線xian電dian視shi係xi統tong的de指zhi標biao,而er且qie解jie決jue了le全quan電dian纜lan網wang放fang大da器qi維wei護hu難nan的de問wen題ti。光guang纖xian傳chuan輸shu網wang已yi成cheng為wei有you線xian電dian視shiCATV網絡最主要的傳輸手段。
在光纖CATVwangluozhong,buguanshimonixinhaohaishishuzixinhao,guangfenluqishijinxingguangxinhaofenluchuanshubibukeshaodeguangqijian。suizhewangluoguimodekuozhan,yijiwangluogongnengdezengduo,guangxianCATVwangluopengbofazhan,guangjiedianmijiduyuelaiyueda,erfenluqishiguangjiediankuozhandezuizhongyaozhongjieshebei,wangluozhongxuyaodaliangjieruguangfenluqi。yinci,womenwanquanyoubiyaoduiguangfenluqijinxingxiangxideshejihejisuan。benwenzhuyaojieshaodanyibochangdedanmoguangfenluqideguangxuezhibiaobingjiehezuozhecanyudeyouxiandianshiguanglanwanggongchengshigongzhongdeguangfenluqideshejiheshiyongdeyixiefangfajinxingjiexi,xiwangduishuziyouxiandianshiwangluodejiansheyousuobangzhu。
1分路器主要指標
光分路器是光纖鏈路中最重要的無源器件之一,其作用是將一路光按一定比例分成多路輸出。光分路器類似於電纜傳輸網絡中的分支器、fenpeiqi。zaishijideyunyongzhong,changchangyongguangfenluqibaguangfashejishuchudeguangxinhaofenchengqiangdubudengdejilushuchu,guangqiangjiaodadeyiluchuanshudaojiaoyuandeshebei,guangqiangruodeyiluchuanshudaojiaojindejuli,yishigegeguangjiediandounengdedaojinsixiangdengdeguanggonglv。zaijinxingguangfenluqideshejiqian,bixushuxiguangfenluqidezhibiao。qizhuyaozhibiaoyouyixiajige:
1.1附加損耗
guangfenluqibashuruduandeguangxinhaoanzhaoyudingdefenguangbiduigegezhilujinxingfenpeishi,guangxinhaotongguoguangfenluqishichufenguangsunhaowai,haiyouguangfenluqibenshenduiguangxinhaochanshengdesunhao,zhezhongsunhaochengweiguangfenluqifujiasunhao。
fujiasunhaoshifenluqizuijibendejishuzhibiao,tayuqitaxingnengzhibiaodouyouzheneizaidelianxi。yinci,fujiasunhaobujinjinhengliangqijiandeguangxuexingneng,gengzhongyaodeshitayuqijiandekangzhenxingneng、溫度穩定性和使用壽命也有著內在的聯係。為此,我們在選用光分路器時,對廠家的這個指標必須嚴格篩選。
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1.2分光比
光分路器對各支路光功率分配的比例稱為分光比,分光比定義為光分路器某輸出端輸出光功率與光分路器輸出端總的輸出光功率之比。
此指標是光鏈路的最主要的設計指標參數,後有詳解。
1.3分光比偏差
分光比偏差是指製造分路器時實際分光比與設計值的偏差。這個偏差使得一路光增加,另一路光減少。本質上並不影響輸出總功率。
由於發射端到各光節點的距離各不相同,為保證接收端接收功率一致,分路器的分光比應和傳輸距離相對應,即:chuanshujuliyueyuanduiyinggailufenguangbizhiyueda。ruoshijishiyongdefenluqiyushejifenguangbiyouwucha,zehuidaozhijieshouduanjieshougonglvbuyizhi。muqian,guoneishengchanchangjiawanquanyounenglijiang1×N光分路器的分光比誤差控製在±0.5%以內。

1.4分光損耗
分光損耗:不同的分光比對光信號產生的損耗就叫做分光損耗,其值為-10lgK(K為分光比值)。
1.5插入損耗
插入損耗包括分光損耗和附加損耗兩部分,即插入損耗(dBm)=-10lgk+附加損耗。
2光網絡光分路器的設計、計算
在HFC網光纖傳輸幹線設計中,當光纖路由及光纖損耗值、光節點數量確定後,就可以設計並計算出每一光纖支路所需的光功率、光分路器的分光比,還能計算出整個光鏈路所需要的光功率。在計算所述指標時,按照以下計算步驟進行設計。
2.1每一支路光纖損耗值計算
當光纖路由確定後,每一支路的光纖鏈路損耗值就可以得出。目前廣電係統大量使用的是G652型光纖。對於1310nm窗口,G652光纖損耗不超過0.35dBm/公裏,對於1550nm窗口,G652光纖損耗不超過0.22dBm/公(gong)裏(li)。對(dui)於(yu)已(yi)經(jing)完(wan)工(gong)的(de)路(lu)由(you),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)光(guang)時(shi)域(yu)反(fan)射(she)儀(yi)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang),得(de)出(chu)實(shi)際(ji)鏈(lian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)值(zhi)。每(mei)一(yi)支(zhi)路(lu)的(de)光(guang)纖(xian)鏈(lian)路(lu)損(sun)耗(hao)值(zhi)應(ying)留(liu)出(chu)一(yi)定(ding)的(de)餘(yu)量(liang)。計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)如(ru)下(xia):
S=a×lN.
式中:S為支路光鏈路損耗(dBm);a為光纖每公裏損耗值;lN為光纜各支路距離。
2.2光接收機接收功率
目前使用的光接收機,在接收光功率為-4~+3dBm的條件下,光接收機輸出電平範圍為96~108dB。光接收機輸入光功率變化對係統指標有一定的影響,通過理論計算和實踐檢驗都能明示。
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當dang光guang接jie收shou機ji輸shu入ru光guang功gong率lv有you所suo提ti高gao時shi,各ge項xiang係xi統tong指zhi標biao均jun有you較jiao大da提ti高gao,為wei電dian纜lan分fen配pei網wang留liu出chu較jiao多duo餘yu地di。為wei此ci,在zai設she計ji光guang纜lan網wang絡luo時shi,確que定ding光guang接jie收shou功gong率lv為wei0dBm±1dBm。
這裏要提出一下,dBm和mw都是光功率的單位,它們應用的場合不一樣。它們可以進行換算。換算公式如下:

2.3活接損耗
每個光係統包含有多種光設備,如光發射機,光接收機,光放大器等等,而這些設備都需要用FC、SC等法蘭進行接頭,而這些活動連接頭會產生一些損耗,這些損耗應計入光鏈路所需的總功率。活接頭損耗設計值一般為0.5dBm。
2.4光分路器的分光比的設計
設各路的總光功率為∑Pn,某一路所需的光功率為P1,則分光比K1=P1/∑Pn,需要強調的是,某一支路所需的光功率為該支路光纖鏈路損失功率加上光接收機輸入光功率。
根據光節點路由距離優化組合分組情況,使用以下公式和參數進行計算。
計算公式:

式中:P1,P2,P3為各支路光接收機的輸入功率,mw;PN為光纖分路器各支路輸出光功率,mw;PT為光發射機的出纖功率,mw;KN為光纖分路器各支路分光比;N為代表自然數1、2、3……;a為光纖每公裏損耗:a=0.35dBm/km(1310nm窗口)和0.22dBm/km(1550nm窗口);l為光路由長度。
根據以上公式可得N路出光分路器得各路分光比:

2.5光鏈路各分路的損耗計算
設計並計算出光分路器的分光比後,通過以下公式可以計算出光鏈路各支路的損耗。計算公式為:
LN(dBm)=-10LgKn+a×ln+附加損耗+光連接器損耗.
為確保網絡的長期安全平穩運行,多數情況光鏈路應留有1dBm餘量。因此,光鏈路各分路的損耗應做如下設計。
LN(dBm)=-10lgKn+a×ln+附加損耗+光連接器損耗+1.
2.6分光器輸入光功率的計算
genjugezhiludeshangshucanshu,kejisuandechuguangfenluqisuoxudeshuruguanggonglv,yejiushizhengewangluoxuyaodezonggonglv。zonggonglvdengyugezhiludegonglvsunhao。youcikezhidaosuoxuyaodeguangfashejidegonglv,shangshuzonggonglvdengyufashejidegonglv。
隨(sui)著(zhe)模(mo)擬(ni)和(he)數(shu)字(zi)電(dian)視(shi)網(wang)絡(luo)的(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan),以(yi)及(ji)伴(ban)隨(sui)著(zhe)光(guang)纖(xian)到(dao)戶(hu),光(guang)網(wang)絡(luo)主(zhu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)設(she)備(bei)光(guang)分(fen)路(lu)器(qi)在(zai)光(guang)網(wang)絡(luo)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)頻(pin)率(lv)會(hui)大(da)大(da)加(jia)強(qiang),而(er)分(fen)路(lu)器(qi)的(de)設(she)計(ji)對(dui)整(zheng)個(ge)光(guang)網(wang)絡(luo)信(xin)號(hao)優(you)劣(lie)、有無起著決定性的作用。在光纖CATV網絡設計時,通過以上詳細對光分路器計算和分析,給光網絡的穩定運行提供了可靠的保證。
- 光分路器主要指標
- 光網絡光分路器的設計
- 計算每一支路光纖損耗值
- 計算光接收機接收功率
- 光分路器的分光比的設計
利用光纖傳輸電視節目具有頻帶寬、容量大、損耗低、重量輕、抗幹擾能力強、保真度高、工gong作zuo性xing能neng可ke靠kao等deng優you點dian,不bu僅jin能neng擴kuo大da有you線xian電dian視shi覆fu蓋gai麵mian,減jian少shao傳chuan輸shu線xian路lu中zhong放fang大da器qi的de個ge數shu,提ti高gao整zheng個ge有you線xian電dian視shi係xi統tong的de指zhi標biao,而er且qie解jie決jue了le全quan電dian纜lan網wang放fang大da器qi維wei護hu難nan的de問wen題ti。光guang纖xian傳chuan輸shu網wang已yi成cheng為wei有you線xian電dian視shiCATV網絡最主要的傳輸手段。
在光纖CATVwangluozhong,buguanshimonixinhaohaishishuzixinhao,guangfenluqishijinxingguangxinhaofenluchuanshubibukeshaodeguangqijian。suizhewangluoguimodekuozhan,yijiwangluogongnengdezengduo,guangxianCATVwangluopengbofazhan,guangjiedianmijiduyuelaiyueda,erfenluqishiguangjiediankuozhandezuizhongyaozhongjieshebei,wangluozhongxuyaodaliangjieruguangfenluqi。yinci,womenwanquanyoubiyaoduiguangfenluqijinxingxiangxideshejihejisuan。benwenzhuyaojieshaodanyibochangdedanmoguangfenluqideguangxuezhibiaobingjiehezuozhecanyudeyouxiandianshiguanglanwanggongchengshigongzhongdeguangfenluqideshejiheshiyongdeyixiefangfajinxingjiexi,xiwangduishuziyouxiandianshiwangluodejiansheyousuobangzhu。
1分路器主要指標
光分路器是光纖鏈路中最重要的無源器件之一,其作用是將一路光按一定比例分成多路輸出。光分路器類似於電纜傳輸網絡中的分支器、fenpeiqi。zaishijideyunyongzhong,changchangyongguangfenluqibaguangfashejishuchudeguangxinhaofenchengqiangdubudengdejilushuchu,guangqiangjiaodadeyiluchuanshudaojiaoyuandeshebei,guangqiangruodeyiluchuanshudaojiaojindejuli,yishigegeguangjiediandounengdedaojinsixiangdengdeguanggonglv。zaijinxingguangfenluqideshejiqian,bixushuxiguangfenluqidezhibiao。qizhuyaozhibiaoyouyixiajige:
1.1附加損耗
guangfenluqibashuruduandeguangxinhaoanzhaoyudingdefenguangbiduigegezhilujinxingfenpeishi,guangxinhaotongguoguangfenluqishichufenguangsunhaowai,haiyouguangfenluqibenshenduiguangxinhaochanshengdesunhao,zhezhongsunhaochengweiguangfenluqifujiasunhao。
fujiasunhaoshifenluqizuijibendejishuzhibiao,tayuqitaxingnengzhibiaodouyouzheneizaidelianxi。yinci,fujiasunhaobujinjinhengliangqijiandeguangxuexingneng,gengzhongyaodeshitayuqijiandekangzhenxingneng、溫度穩定性和使用壽命也有著內在的聯係。為此,我們在選用光分路器時,對廠家的這個指標必須嚴格篩選。
[page]1.2分光比
光分路器對各支路光功率分配的比例稱為分光比,分光比定義為光分路器某輸出端輸出光功率與光分路器輸出端總的輸出光功率之比。
此指標是光鏈路的最主要的設計指標參數,後有詳解。
1.3分光比偏差
分光比偏差是指製造分路器時實際分光比與設計值的偏差。這個偏差使得一路光增加,另一路光減少。本質上並不影響輸出總功率。
由於發射端到各光節點的距離各不相同,為保證接收端接收功率一致,分路器的分光比應和傳輸距離相對應,即:chuanshujuliyueyuanduiyinggailufenguangbizhiyueda。ruoshijishiyongdefenluqiyushejifenguangbiyouwucha,zehuidaozhijieshouduanjieshougonglvbuyizhi。muqian,guoneishengchanchangjiawanquanyounenglijiang1×N光分路器的分光比誤差控製在±0.5%以內。

1.4分光損耗
分光損耗:不同的分光比對光信號產生的損耗就叫做分光損耗,其值為-10lgK(K為分光比值)。
1.5插入損耗
插入損耗包括分光損耗和附加損耗兩部分,即插入損耗(dBm)=-10lgk+附加損耗。
2光網絡光分路器的設計、計算
在HFC網光纖傳輸幹線設計中,當光纖路由及光纖損耗值、光節點數量確定後,就可以設計並計算出每一光纖支路所需的光功率、光分路器的分光比,還能計算出整個光鏈路所需要的光功率。在計算所述指標時,按照以下計算步驟進行設計。
2.1每一支路光纖損耗值計算
當光纖路由確定後,每一支路的光纖鏈路損耗值就可以得出。目前廣電係統大量使用的是G652型光纖。對於1310nm窗口,G652光纖損耗不超過0.35dBm/公裏,對於1550nm窗口,G652光纖損耗不超過0.22dBm/公(gong)裏(li)。對(dui)於(yu)已(yi)經(jing)完(wan)工(gong)的(de)路(lu)由(you),可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)光(guang)時(shi)域(yu)反(fan)射(she)儀(yi)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang),得(de)出(chu)實(shi)際(ji)鏈(lian)路(lu)的(de)損(sun)耗(hao)值(zhi)。每(mei)一(yi)支(zhi)路(lu)的(de)光(guang)纖(xian)鏈(lian)路(lu)損(sun)耗(hao)值(zhi)應(ying)留(liu)出(chu)一(yi)定(ding)的(de)餘(yu)量(liang)。計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)如(ru)下(xia):
S=a×lN.
式中:S為支路光鏈路損耗(dBm);a為光纖每公裏損耗值;lN為光纜各支路距離。
2.2光接收機接收功率
目前使用的光接收機,在接收光功率為-4~+3dBm的條件下,光接收機輸出電平範圍為96~108dB。光接收機輸入光功率變化對係統指標有一定的影響,通過理論計算和實踐檢驗都能明示。
[page]
當dang光guang接jie收shou機ji輸shu入ru光guang功gong率lv有you所suo提ti高gao時shi,各ge項xiang係xi統tong指zhi標biao均jun有you較jiao大da提ti高gao,為wei電dian纜lan分fen配pei網wang留liu出chu較jiao多duo餘yu地di。為wei此ci,在zai設she計ji光guang纜lan網wang絡luo時shi,確que定ding光guang接jie收shou功gong率lv為wei0dBm±1dBm。
這裏要提出一下,dBm和mw都是光功率的單位,它們應用的場合不一樣。它們可以進行換算。換算公式如下:
2.3活接損耗
每個光係統包含有多種光設備,如光發射機,光接收機,光放大器等等,而這些設備都需要用FC、SC等法蘭進行接頭,而這些活動連接頭會產生一些損耗,這些損耗應計入光鏈路所需的總功率。活接頭損耗設計值一般為0.5dBm。
2.4光分路器的分光比的設計
設各路的總光功率為∑Pn,某一路所需的光功率為P1,則分光比K1=P1/∑Pn,需要強調的是,某一支路所需的光功率為該支路光纖鏈路損失功率加上光接收機輸入光功率。
根據光節點路由距離優化組合分組情況,使用以下公式和參數進行計算。
計算公式:
式中:P1,P2,P3為各支路光接收機的輸入功率,mw;PN為光纖分路器各支路輸出光功率,mw;PT為光發射機的出纖功率,mw;KN為光纖分路器各支路分光比;N為代表自然數1、2、3……;a為光纖每公裏損耗:a=0.35dBm/km(1310nm窗口)和0.22dBm/km(1550nm窗口);l為光路由長度。
根據以上公式可得N路出光分路器得各路分光比:
2.5光鏈路各分路的損耗計算
設計並計算出光分路器的分光比後,通過以下公式可以計算出光鏈路各支路的損耗。計算公式為:
LN(dBm)=-10LgKn+a×ln+附加損耗+光連接器損耗.
為確保網絡的長期安全平穩運行,多數情況光鏈路應留有1dBm餘量。因此,光鏈路各分路的損耗應做如下設計。
LN(dBm)=-10lgKn+a×ln+附加損耗+光連接器損耗+1.
2.6分光器輸入光功率的計算
genjugezhiludeshangshucanshu,kejisuandechuguangfenluqisuoxudeshuruguanggonglv,yejiushizhengewangluoxuyaodezonggonglv。zonggonglvdengyugezhiludegonglvsunhao。youcikezhidaosuoxuyaodeguangfashejidegonglv,shangshuzonggonglvdengyufashejidegonglv。
隨(sui)著(zhe)模(mo)擬(ni)和(he)數(shu)字(zi)電(dian)視(shi)網(wang)絡(luo)的(de)迅(xun)速(su)發(fa)展(zhan),以(yi)及(ji)伴(ban)隨(sui)著(zhe)光(guang)纖(xian)到(dao)戶(hu),光(guang)網(wang)絡(luo)主(zhu)要(yao)傳(chuan)輸(shu)設(she)備(bei)光(guang)分(fen)路(lu)器(qi)在(zai)光(guang)網(wang)絡(luo)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)頻(pin)率(lv)會(hui)大(da)大(da)加(jia)強(qiang),而(er)分(fen)路(lu)器(qi)的(de)設(she)計(ji)對(dui)整(zheng)個(ge)光(guang)網(wang)絡(luo)信(xin)號(hao)優(you)劣(lie)、有無起著決定性的作用。在光纖CATV網絡設計時,通過以上詳細對光分路器計算和分析,給光網絡的穩定運行提供了可靠的保證。
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