有线电视网络中光纤链路性能分析.pdfVIP

第 1 卷 第3 期 光 学 与 光 电 技 术 Vol.1 No.3 2003 年8 月 OPTICS OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY August 2003 文章编号 1672-3392 2003 03-12-04 有线电视网络中光纤链路性能分析 朱继明 谢自美 华中科技大学电子与信息工程系 武汉 430074 摘要 结合有线电视网络 从理论上对影响光纤链路的噪声 非线性指标的相关因数进行了分析 提出了载噪比 组合二次差拍比 组合三次差拍比的近似表达式 并对武汉有线电视网络前端至京汉花园的光纤链路进行了实际 测量 关键词 光纤链路 载噪比 组合二次差拍比 组合三次差拍比 中图分类号 TN253 文献标识码 A 一个有线电视网络(HFC) 由前端 光纤传输系 (CSO)三个主要指标进行表征 统 电缆传输及分配系统三部分组成 前端将各种 视频信号分别调制成不同电视频道的射频信号 并 1 光纤链路噪声 将其混合传输至光纤传输系统的室内单元--光发射 机 光纤传输系统的室外单元--光接收机将接收的 这部分噪声主要来自光发射机的相对强度噪声 光信号转换成射频信号 并将该射频信号送入电缆 (RIN)光接收机的散粒噪声以及热噪声 传输及分配系统 最终送入千家万户 1.1 相对强度噪声 有线电视网络系统性能的好坏 通常用载噪比 (C/N) 组合三次差拍比(CTB) 组合二次差拍比 强度噪声是光源的量子噪声 即使光源的直流 (CSO)进行衡量 国家广电行业标准(GY/7106-1999) 注入可以保持完全恒定 由于自发辐射和电子-空 规定 有线电视系统的载噪比(C/N) 43dB 组合 穴对的复合的随机性 其输出光功率也是随时间随 三次差拍比(CTB) 54dB 组合二次差拍比(CSO) 机变化的 光接收机会将这种光功率的随机变化转 54dB 只有以上三大指标得到保障 信号质量 变为噪声电流 叠加在原有的散粒噪声和热噪声之 才能有保障 用户端才能接收到清晰的图像 上 造成光接收机灵敏度下降 随着有线电视网络的发展 光纤敷设越来越 相对强度噪声(RIN)具有噪声功率和信号功 多 电缆敷设相对减少 一个光接收机的电输出口 率之比的形式 其定义是输出光强的方差比平均值 2 2 [4] 通常只级联三级放大器 整个光节点所拖动的用户 的平方 即 RINI/I(1HZ带宽) 数量大约为500 户左右 因此 光纤链路的性能如 可以证明RIN在光源张驰振荡频率附近取得最 何 对整个系统的性能指标有着直接的影响 大值 偏离此频率后 由于器件对噪声抖动的响应 光纤链路包括光发射机 光接受收机 光纤 变差 RIN急剧下降 而对一定频率而言 RIN与 光纤连接器及其它无源器件 光发射机使用半导体 功率成函数关系 当功率较小时是功率的-3次方 激光二极管(LD)将射频信号转换为光功率 光接收 而在功率逐步加大后变为-1次方 机使用光电二极管(PIN 或APD)将入射光功率转换 RIN在光接收机端可以直接看成是强度噪声的 为光生电流 整个链路性能指标同样用载噪比 双边功率谱密度 即强度噪声功率 (C/N) 组合三次差拍比(CTB) 组合二次差拍比 d 2 1/ 2p RIN w dw (1)