專利名稱：一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，應(yīng)用于光纖傳輸領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]幾年來光纖有線電視在中國得到了迅猛的發(fā)展，隨著光1550納米(1550nm)技術(shù)在混合光纖同軸(HFC)網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟，特別是有線網(wǎng)絡(luò)的整合，網(wǎng)絡(luò)的改造朝著雙向數(shù)據(jù)、長距離、大面積覆蓋的方向發(fā)展，市、縣、鄉(xiāng)三級(jí)有線電視網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)已成必然趨勢。隨著 1550nm技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題，一是縣、鄉(xiāng)、企業(yè)的本地自辦模擬節(jié)目或數(shù)字節(jié)目如何插入；二是在實(shí)現(xiàn)雙向網(wǎng)改造后，同軸電纜調(diào)制器(CableModem)接入的數(shù)據(jù)流量也很大，需要實(shí)現(xiàn)同軸網(wǎng)調(diào)制器傳輸系統(tǒng)(CMTS，Cable Modem TerminationSystem)的分布構(gòu)造，提高用戶的下行有效帶寬。實(shí)質(zhì)上，這兩個(gè)問題都可以歸結(jié)到“分前端的插播”上，它通常是對(duì)分前端的一個(gè)基本要求。[0003]傳統(tǒng)的方式之一是采用光電轉(zhuǎn)換模式，如附圖1 將接收下來的主前端主播信號(hào)與本地節(jié)目混合后，再把混合的RF信號(hào)調(diào)制到光發(fā)射機(jī)上，進(jìn)行二次光功率分配傳輸。這種方式對(duì)下行主播信號(hào)的傳輸質(zhì)量損傷很大，系統(tǒng)復(fù)雜不靈活，投入成本比較大，目前已基本不采用。隨著密集波分(DWDM)分插技術(shù)和網(wǎng)管技術(shù)的發(fā)展，DWDM系統(tǒng)逐漸進(jìn)入城域網(wǎng)領(lǐng)域，為未來的全光網(wǎng)絡(luò)(Α0Ν，All Optical Network)提供技術(shù)支撐。在全光網(wǎng)中，信號(hào)的傳輸、復(fù)用、放大、選路和交換等都在光域上進(jìn)行，克服了電子瓶頸，提高了傳輸容量和信號(hào)質(zhì)量。為解決“分前端的插播”問題，目前得到行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可的方式是讓含有主前端主播信號(hào)的主路光與含有本地節(jié)目插播信號(hào)的輔路光，通過DWDM進(jìn)行光復(fù)用，然后復(fù)用后的光再進(jìn)行分配傳輸，如附圖2。這種方式雖然避免了光電轉(zhuǎn)換帶來的主路信號(hào)損傷，但依然面臨著以下兩個(gè)問題1、參與插播的設(shè)備包括1550nm光發(fā)射機(jī)、可調(diào)光衰減器和光復(fù)用器等，涉及到的設(shè)備繁多。2、各城域網(wǎng)的插播環(huán)境比較復(fù)雜，為達(dá)到最佳的插播效果，需要權(quán)衡主、輔路光功率差，主、輔路射頻信號(hào)電平差以及兩個(gè)差值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)試難度較大。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供了一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)， 具備集成度高、操作簡單、可靠性高、適用范圍廣的特點(diǎn)。[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，包括六個(gè)模塊射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊、激光器發(fā)生模塊、EVOA光復(fù)用模塊、顯示模塊、微控制器模塊和電源模塊。所述射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括射頻信號(hào)檢測電路、AGC電路、射頻放大電路、MGC電路和預(yù)失真電路。所述激光器發(fā)生模塊包括激光器偏置電路、光功率自適應(yīng)電路和制冷電路。所述EVOA 光復(fù)用模塊包括主、輔路光功率檢測電路、EVOA光功率自動(dòng)衰減電路和主、輔路光的復(fù)用光路。所述顯示模塊主要包括液晶屏，負(fù)責(zé)顯示和設(shè)置設(shè)備的各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)。所述微控制器模塊的輸入口分別于其余模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口相連。所述電源模塊采用熱備份開關(guān)電源。[0006]本實(shí)用新型的有益效果是與傳統(tǒng)光發(fā)射機(jī)相比，本實(shí)用新型公開的便攜式插播光發(fā)射機(jī)創(chuàng)新性的集成了 EVOA光復(fù)用模塊，一機(jī)就可實(shí)現(xiàn)插播，如附圖3 含有前端信號(hào)的主路光通過法蘭直接進(jìn)入EVOA光復(fù)用模塊，與含有本地插播信號(hào)的的輔路光(DFB激光器發(fā)出的光)，通過密集波分復(fù)用器DWDM進(jìn)行光復(fù)用。DFB激光器與DWDM輸入端之間串接了 EVOA，EVOA本質(zhì)上是通過電壓控制光功率衰減量的可調(diào)光衰減器，因此通過改變其控制電壓，可以改變進(jìn)入DWDM輔路光功率的大小。進(jìn)入DWDM之前的主、輔路的光功率分別通過 1 99的光分路器和光電轉(zhuǎn)換器對(duì)其光功率進(jìn)行時(shí)時(shí)檢測，并且把轉(zhuǎn)換成的電壓值送到微控制器模塊進(jìn)行處理。[0007]因此，搭建測試鏈路后，液晶或網(wǎng)管可直接顯示主路和輔路光功率的大小，通過設(shè)置液晶或網(wǎng)管的相關(guān)參數(shù)可以改變EVOA的衰減量，進(jìn)而可以改變進(jìn)入DWDM輔路光功率的大小，最終在DWDM的輸出口得到想要的主、輔路光功率差△，簡單快速的完成插播。[0008]本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖及實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說明。


[0009]附圖1為一種先前的插播方式方框圖；[0010]附圖2為一種目前插播方式方框圖；[0011]附圖3為本實(shí)用新型的插播方框圖；[0012]附圖4為本實(shí)用新型的功能結(jié)構(gòu)方框圖；[0013]附圖5為射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊的方框圖；[0014]附圖6為激光器發(fā)生模塊的方框圖；[0015]附圖7為EVOA光復(fù)用模塊的方框圖；具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，它的工作原理是這樣的如附圖5射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的射頻信號(hào)檢測電路、第一級(jí)射頻放大電路、AGC電路、第二級(jí)射頻放大電路、MGC電路、第三級(jí)射頻放大電路和預(yù)失真電路。射頻信號(hào)進(jìn)入后，通過-17 分貝(dB)的定向耦合器分成主路和輔路，輔路(_17dB支路)的射頻信號(hào)能量通過功率檢測芯片轉(zhuǎn)化成直流電壓，然后通過運(yùn)放放大，進(jìn)入微控制器模塊對(duì)輸入射頻信號(hào)進(jìn)行功率檢測，最后通過顯示模塊顯示出射頻信號(hào)的大小。射頻主路則通過第一級(jí)射頻放大芯片，進(jìn)入由PIN 二極管構(gòu)成的電控衰減器，它相當(dāng)于一個(gè)由電壓控制的Π型衰減器，然后再進(jìn)入第二級(jí)射頻放大芯片。兩級(jí)放大后的射頻信號(hào)通過_17dB的定向耦合器再次分成主路和輔路。輔路的射頻信號(hào)再通過功率檢測芯片轉(zhuǎn)化成直流電壓，與微控制器模塊給出的比較電壓進(jìn)入由運(yùn)放構(gòu)成的比較器。比較器的輸出電壓作為電控衰減器的控制電壓，整個(gè)環(huán)路構(gòu)成了 AGC控制電路。主路射頻信號(hào)再進(jìn)入MGC電路，MGC實(shí)際也是由PIN 二極管構(gòu)成的電控衰減器，控制電壓由微控制器模塊給出。MGC可實(shí)現(xiàn)士7dB的控制幅度，精度可達(dá)到士0.2dB。MGC之后，射頻信號(hào)進(jìn)入第三級(jí)放大芯片。三級(jí)放大后的射頻信號(hào)進(jìn)入預(yù)失真電路，預(yù)失真電路的核心器件是二極管(HSMS4825)，通過相位延時(shí)和幅度均衡電路，它可以改善二階失真(CSO)指標(biāo)IOdB左右。經(jīng)過預(yù)失真電路的射頻信號(hào)再通過匹配電路進(jìn)入激光器發(fā)生模塊。[0017]附圖6所示是激光器發(fā)生模塊，在插播應(yīng)用中要求激光器的光功率穩(wěn)定、波長穩(wěn)定。光功率自適應(yīng)電路在一定范圍內(nèi)，保證了光功率的穩(wěn)定。光功率采樣單元的輸入端與激光器背向PIN檢測二極管的輸出端連接，輸出端電流先通過電阻和運(yùn)放轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再通過比較器反向控制激光器偏置電流的大小。當(dāng)激光器的光功率由于某種原因變小時(shí)，激光器背向PIN檢測二極管檢測的電流變小，控制電壓也變小，反向比較器會(huì)自動(dòng)增加偏置電流來增加適量的光功率，保證光功率穩(wěn)定。DFB激光器的中心波長λ。與溫度關(guān)系密切，所以溫度控制電路在一定范圍內(nèi)保證了激光器中心波長λ。的穩(wěn)定。激光器內(nèi)部集成了熱敏電阻和制冷器，當(dāng)溫度變化時(shí)，通過熱敏電阻傳感元件把熱沉溫度的變化傳遞給換能電路，將非電量的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓?，再通過制冷器保證激光器的溫度恒定。本激光器發(fā)生模塊在環(huán)境溫度70攝氏度時(shí)，激光器仍可保證穩(wěn)定的波長輸出。[0018]附圖7所示是EVOA光復(fù)用模塊，含有前端信號(hào)的主路光經(jīng)過機(jī)器后面板的法蘭直接進(jìn)入EVOA光復(fù)用模塊，然后與1 99的光分路器的輸入端熔接。光分路器的輸出端與光電轉(zhuǎn)換器的尾纖熔接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主路光功率的時(shí)時(shí)檢測，檢測的電壓經(jīng)過運(yùn)放組成的跟隨器進(jìn)入到微控制器模塊，并通過顯示模塊顯示主路光功率的大小。光分路器99%的輸出端與密集波分復(fù)用器DWDM的主輸入端熔接；含有本地插播信號(hào)輔路光的尾纖(DFB激光器的尾纖)與電控光衰減器EVOA的輸入端熔接，這相當(dāng)于在激光器后串接了一個(gè)可調(diào)光衰減器，可根據(jù)需要控制進(jìn)入DWDM的輔路光功率的大小。EVOA的輸出端與1 99的光分路器的輸入端熔接，光分路器的輸出端與光電轉(zhuǎn)換器的尾纖熔接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輔路光功率的時(shí)時(shí)檢測，檢測的電壓經(jīng)過運(yùn)放組成的跟隨器后進(jìn)入到微控制器模塊，并通過顯示模塊顯示輔路光功率的大小。光分路器99%的輸出端與DWDM的輔輸入端熔接。也就是說，主路光與輔路光在機(jī)器內(nèi)通過DWDM進(jìn)行了光復(fù)用，DWDM輸出端與機(jī)器后面板的法蘭連接，作為主、輔路光復(fù)用后的光輸出接口。[0019]因此，搭建完成測試鏈路后，液晶或網(wǎng)管可以顯示主路和輔路光功率的大小分別是X1ClBm和Y1ClBm,此時(shí)激光器的光功率為P dBm, EVOA設(shè)置的衰減量為A1ClBm,主、輔路光功率差Δ SZ1 [Z1 = A-(P-A1)L如果目標(biāo)光功率差Δ變?yōu)?amp;，只需通過液晶或網(wǎng)管設(shè)置 EVOA的衰減量為A2,即可得到Z2B2 = X1-(P-A2)]，簡單快速的完成插播。
權(quán)利要求1.一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，從功能上可分為六個(gè)模塊射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊、激光器發(fā)生模塊、EVOA光復(fù)用模塊、顯示模塊、微控制器模塊和電源模塊，所述射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括射頻信號(hào)檢測電路、自動(dòng)增益控制(AGC)電路、射頻放大電路、手動(dòng)增益控制(MGC)電路和預(yù)失真電路；所述激光器發(fā)生模塊包括激光器偏置電路、光功率自適應(yīng)電路和制冷電路；所述EVOA光復(fù)用模塊包括主、輔路光功率檢測電路、EVOA光功率自動(dòng)衰減電路和主、輔路光的復(fù)用光路；所述顯示模塊主要包括液晶屏，負(fù)責(zé)顯示和設(shè)置設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，以及對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；所述微控制器模塊的輸入口分別于其余模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口相連；所述電源模塊采用熱備份開關(guān)電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，其特征是射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的射頻信號(hào)檢測電路、第一級(jí)射頻放大電路、自動(dòng)增益控制(AGC)電路、第二級(jí)射頻放大電路、手動(dòng)增益控制(MGC)電路、第三級(jí)射頻放大電路和預(yù)失真電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，其特征是主路光經(jīng)過機(jī)器后面板的法蘭進(jìn)入EVOA光復(fù)用模塊，與1 99的光分路器的輸入端熔接；光分路器的輸出端與光電轉(zhuǎn)換器的尾纖熔接，光分路器99%的輸出端與密集波分復(fù)用器的主輸入端熔接； 分布反饋激光器的尾纖與EVOA光復(fù)用模塊內(nèi)的電控光衰減器的輸入端熔接，電控光衰減器的輸出端與1 99的光分路器的輸入端熔接；光分路器的輸出端與光電轉(zhuǎn)換器的尾纖熔接，光分路器99%的輸出端與密集波分復(fù)用器的輔輸入端熔接；密集波分復(fù)用器輸出端與機(jī)器后面板的法蘭連接；光電轉(zhuǎn)換器的光功率檢測電路和電控光衰減器控制電路均與微控制器模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種便攜式插播光發(fā)射機(jī)，從功能上可分為六個(gè)模塊射頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊、激光器驅(qū)動(dòng)模塊、電控光衰減器(EVOA)光復(fù)用模塊、顯示模塊、微控制器模塊和電源模塊。微控制器模塊的輸入口分別與其余各個(gè)模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口相連，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)測自動(dòng)化。與傳統(tǒng)的光發(fā)射機(jī)相比，本實(shí)用新型公開的光發(fā)射機(jī)創(chuàng)新性的集成了EVOA光復(fù)用模塊，在各城域網(wǎng)愈來愈廣泛的“本地節(jié)目插播應(yīng)用”中，一機(jī)可代替原系統(tǒng)中的1550nm光發(fā)射機(jī)、可調(diào)光衰減器和光復(fù)用器，極大的簡化了插播系統(tǒng)。因此，本實(shí)用新型具備集成度高、操作簡單、可靠性高、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，是未來插播光發(fā)射機(jī)發(fā)展的必然趨勢。
文檔編號(hào)H04B10/155GK202309721SQ20112008109
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉聰, 楊健, 楊威, 金頡, 陳海輝 申請(qǐng)人:上海凌云天博光電科技有限公司