有线电视光纤传输之光分路器简介
与有线电视同轴电缆传输系统一样,数字电视光纤光缆传输系统也需要将光信号进行耦合、分支和分配,实现这些功能的器件有星型光耦合器和树形光耦合器(即数字电视光分路器)。反之,利用它们也可以将多路有线电视光信号合成一路。其工作原理如图6-13所示。
图6-13 有线电视光分路器工作原理
星型光耦合器是光传输星型网的核心器件。根据传输光的途径,它有传输型和反射型两种。传输型星型光耦合器是指由耦合器一边的任一端口输入的光,可以均匀地分配到另一边的所有端口。在理想的情况下,同一边的端口是互相隔离的,这样可将信号发送至其他终端,也可以接收其他终端的信号。反射型星型光耦合器是指由耦合器的任一端口输入的光,可以均匀地分配到所有端口中去。
树形光耦合器也称为有线电视光分路器,又称为分光器。分路器是光纤链路中**重要的无源器件之一,它将一路有线电视光信号分为n路光信号,n=2称为有线电视光二分路器;n=4称为数字电视光四分路器,依次类推。一般1:n的有线电视光分路器均由一分为二和一分为三的光分路器组合而成。
数字电视光分路器将一路光信号按不同功率比例分成多路的光信号输出,实际的有线电视光纤光缆传输干线中,常用光分路器将一路光信号分成强度不等的几路输出,光强较大的一路传输到较远距离,光强较弱的一路传输到较近距离,使各个光节点的光功率近似相等。
有线电视光分路器的常用技术指标如下。
(1) 光分比和理论分光损耗
光分比K定义为分离器某个输出端功率P0与输入端功率PI之比,公式表示为
K=P0/PI
理论分光损耗定义为输入功率(dB)减去输出功率(dB),是分光比的分贝表示,公式表示为 -10lgK=10lgPI-10lgP0
理论上讲,分光比可以是1和0之间的任何数。有线电视光分路器存在着波长敏感性,即光波长的变化会使分光比发生变化。通常有线电视光分路器是在已知线路长度的条件下,预先设计好分光比后由厂家做的。
(2) 插入损耗
有线电视光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数,包括分光理论损耗和附加损耗两部分,表示为
插入损耗(dB)=-10lgK(dB)+附加损耗(dB)
式中,K为分光比。
(3) 附加损耗
附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的dB数。附加损耗是指在制造分路器时所产生的额外损耗,反映的是器件制作过程的固有损耗,这个损耗越小越好。一般情况下附加损耗如表6-5所示。
分路数(n) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
16 |
附加损耗/dB |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
0.55 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
1.2 |
(4) 隔离度
隔离度是指有线电视光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。在以上各指标中,隔离度对于数字电视光分路器的意义更为重大,在实际系统应用中往往需要隔离度达到40dB以上的器件,否则将影响整个有线电视系统的性能。
(5) 均匀性
均匀性是衡量分光比偏差的指标,表示为(10lgK1-10lgK2)的**值,即实际的分光比与理论分光比的偏差。
(6) 稳定性
所谓稳定性是指在外界温度变化,其他器件的工作状态变化时,有线电视光分路器的分光比和其他性能指标都应保持不变。数字电视光分路器的稳定性完全取决于生产厂家的工艺水平。
(7) 反向损耗
输入光功率与反向反射光功率之比。