光發射器件,什么是光發射器件

一、直接調制激光發射機

1、組成

直接調制光發射機的組成，除核心部件DFB激光器組件外，還有電源、激光器偏置電路、激光器慢起動電路、過載保護電路和驅動保護電路、功率控制和致冷控制電、光檢測電路、失真補償電路、光檢測器（PIN）芯片（用于光功率檢測和自動功率控制），用于雙向自動溫度控制（ATC）的半導體致冷器和熱敏電阻等。

2、工作過程

光發射機的輸入信號是電視射頻（RF）信號。在前端，多路RF信號經多路混合器混合成一路信號后，送入光發射機輸入端，經過前置放大器放大后，進行電控衰減，并還進行預失真補償和自動功率電平控制，再去驅動激光器芯片進行電/光調制，將電信號轉變成光調制信號。輸出端加一個光隔器，可大大減少由光纜傳過來龍去脈光反射波對激光器的影響。光信號通過光活動接頭送入光纜，通過光纜把光信號傳送至各光點。

可看出，激光器的發射功率和非線性失真依賴于偏置電流（IO），故光發射機設置激光器的偏置電路和預失真補償電路，來保證非線性指標和發射輸出的穩定。

激光器的溫度升高，將使門限值增大，飽和輸出光強下降，P-I特必曲線的直線段范圍減小（即2自動態范圍減?。榱吮ＷC光發射機始終正常工作，必須保證激光器在恒溫（一般是25℃）條件下工作。光發射機器的用于雙向自動溫度控制（ATC）的半導體制冷器和熱敏電阻是保證激光器工和在25℃恒溫條件下。

光發射機中有微處理器，其芯片中存儲有激光器的最佳工作狀態數據，對激光器可進行慢啟動并可以自動斷開射頻電視驅動電流，以保護激光器。光發射機前面板上的各種開關都是通過微處理器控制的。

溫度的變化和器件的老化都會引起激光器閥值電流和光電轉換效率的變化，若想精確控制激光器的光輸出功率，應從兩個方面著手解決：一是控制激光器的偏流，使其自動跟蹤閥值電流的變化，保證激光器總是工作在最佳偏置狀態；二是控制激光調制電流的幅度，使其自動跟隨電、光轉換效率變化而變化。自動功率控制完成以上兩項任務，以保證激光器輸出精確光功率。

二、外調制光發射機

外調制光發射機由外調制器、激光器、激光控制電路、調制控制電路、微處理器、預失真電路、光檢測器、RF信號衰減器、放大器、電源等組成。

三、直接調制和外調制兩種光發射機的比較

直接調制型發射機多用于DFB激光器，DFB激光器線性好，可以不用預失真電路的補償而獲得較好的CTB值和CSO值，但由于直接調制存在附加的頻率調制，非線性失真指標（特別是CSO值）很難做到很高。

DFB發射機性能穩定，結構簡章，價格低廉，所以被普遍選用。

直接調制型光發射機的功率一般不可太大，在18nw以內，因此，限制了傳輸距離，一般用于本地分配網和鄉鎮級光纜傳輸網。該類型光發射機多用于1310nm光纖網中，1310nm光纖衰減是0.35db/km，故最大傳輸距離不超過35公里。

外調制光發射機：輸出功率大，可達2×20mw以上（兩路輸出），噪聲小，又無類似LD的附加頻率調制和光纖色散特性復合產生的cso失真。因此，常用于遠距離傳輸或大型有線系統中。外調制光發射機一般用YAG激光器，YAG激光器采用外調制后，線性很差，必須使用預失真電路來補償。由于它色散較少，故YAG光發射機很適合1550nm波長光纖，多用于1550nm光纖網中。YAG光發在1550nm光纖網中，可用用放大中繼，1550nm光纖衰減又小（0.25db/km），所以，YAG光發射機可用超遠距離傳輸。外調制光發射機用在1310nm光纖網中，傳輸距離可達50公里，也比直接調制型光發射機傳輸距離迅。但外調制型光發射機價格高，近距離傳輸的光纖網很少選用外調制光發射的。

四、光發射機的技術指標

光發射機的技術指標是選擇光發射機的依據，光發射機的性能參數好環直接影響整個有線電視系統技術指標的好環。

五、光發射機的選擇

了解和掌握光發射機的組成、工作原理和性能參數，對于有線電視技術人員是非常重要的，因為只有掌握了光發射機的基本工作原理和技術性能指標，才能有效合理選用光發射機和搞好日常維護。

現在國外、國內生產光發射機的廠很多，光發射機品牌類別更多，性能指標和單機價格也相差很大，進行合理選型對保證光纖網質量和降低建網成本有較大好處。較高的性能價格比、可靠質量保證體系、良好的售后服務保障是選擇光設備應遵循的原則。

1、選用有國家入網證和經過廣電總局檢測合格的產品。

2、合理選用1310nm和1550nm光工作波長的光發射機。鄉鎮級光纖網傳輸距離近最好選用1310nm波長光發射機，投資少，對于傳輸距離迅、光點又比較多的光纖網，選用1550nm波長光發射機為好，總投資要比1310nm光設備網的少。

3、激光器是光發射機的核心器伯，在選購光發射機，首先要重視激光器的選用，用戶可指定選用奧特爾、朗訊、富士通等激光器。

4、考察光發射機的性能參數，觀看機內的生產工藝水平。

5、根據對光纖網的設計計算出的所需總功率，合理組合確定光發射機的臺數和各臺光發射機的輸出功率，如經計算光網需10mw2臺，12mw1臺，用戶就選購10mw光發機2臺，12mw1臺。

6、光發射機功率瓦數大小確定之后，主要看光發射機鏈路損耗。

從數學關系，功率數值與鏈路損耗數值是對應可互換關系，如把6.5mw可換算為8.13dbm，若知道鏈路損耗數值是8.13dbm，可對應換算為6.5mw。

但光發射機輸出功率與光發鏈路損耗之間沒有對應換算關系。光發射機的鏈路損耗dbm值僅與使用器件和制造時的技術有關。就是說6mw光發射機的鏈路損耗特性，不一定是7.78dbm，可能是8dbm或是9dbm。不同廠家，由于采用的技術、元件加工工藝不一樣，相同功率的光發射機鏈路損耗就不一樣。就是同一廠家，由于元件和加工工藝不一樣，相同功率發射機鏈路損耗也不一定一樣。所以在選擇光發射機時，不能只看功率數值，不關心鏈路損耗值，應是功率數為參考，主要是看光發射機的鏈路損耗數值。必須在相同傳輸頻道數，相同C/N、CTB、CSO指標條件下，比較不同廠家生產光發機的鏈路損耗。如A廠家生產8mw的光發射機鏈路損耗為9dbm，而B廠家生產8mw的光發射機鏈路損耗為10dbm。我們就應選用B廠家生產的8mw光發射機。

7、從鏈路損耗方面考慮使用小于10mw的光發射機比較好，盡量少用大于16mw的光發射機。

8、注意性能價格比，選用質量好、價格又比較便宜的光發射機。

9、選用售后服務好的廠家或公司。

六、光發射機的使用與保養

1、首先讀好廠家給的使用說明書，按產品說明書安裝、調試、使用光發射機。

2、通電前應把光發射機外殼良好接地。

3、保證光發射機有連續不間斷，電壓穩定的正常供電電源。

光發射機的激光器組件和光電轉換模塊最忌瞬間脈沖電流的沖擊，因此，在使用中一定要避免或減少頻頻開關機，以確保激光器的使用壽命。

4、一旦激光器進入工作狀態，人眼切不可直視光發射機后面板上的光輸出口，以免激光器燒壞人眼視網膜。

5、正確選擇射頻信號的輸入電平。DFB光發射機的RF驅動電平直接決定光發射機的調制度，同時也決定了C/N、CTB、CSO值的大小。如果，加入光發射機的RF電平達大，會引起光調制度m值增大，將劣化CTB、CSO非線性指標，還會造成DFB激光器的過驅動，導致光發射機輸出功率下降；輸入電平過小，使光調制度降低，導致光發射機的載噪比指標不能滿足需求。所以，正確選擇RF驅動電平，是保證光纖傳輸網各項指標的關鍵。不同廠家生產的光發射機要求RF驅動電平是不相同，所以應根據廠家產品說明書來設置發射機的輸入RF電平。若產品說明書，只給一定范圍電平值（如75-85db），則根據網絡傳輸頻道數確定RF值，如果傳輸頻數N>40，取RF值為76-78dB;若30