CATV知識之五：光鏈路基礎(chǔ)知識

1、CATV知識之五：光鏈路基礎(chǔ)知識浙江傳媒學(xué)院 陳柏年1、有線電視的干線傳輸方式有哪些？有線電視的干線傳輸方式有：（1）同軸電纜干線，（2）光纜傳輸干線，（3）微波傳輸干線。目前使用最多的是光鏈路干線，大多數(shù)城市采用兩級光鏈路干線，一級光鏈路是總前端和分前端之間的光纖鏈路。二級光鏈路是分前端和光節(jié)點(diǎn)之間的光纖鏈路。2、光纖有哪四個(gè)組成部分？什么是光纖的模式？什么是光纖的三個(gè)低損“窗口”？光纖四個(gè)組成部分：（1）纖芯；（2）包層；（3）纖外涂覆層；（4）塑料保護(hù)層。光纖的模式：表示光纖中電磁場（傳導(dǎo)模）沿光纖橫截面的場形分布和沿光纖縱向的傳播速度。實(shí)質(zhì)在數(shù)學(xué)上是無源麥克斯韋方程在所給條件下的線性獨(dú)

2、立的特解。光纖的三個(gè)常用的低損“窗口”：（1）850nm窗口；（2）1310 nm窗口；（3）1550 nm窗口。3、光纖的傳輸損耗包括哪些損耗？光纖損耗系數(shù)的定義和單位是什么？光纖的三種傳輸損耗：散射損耗、吸收損耗、輻射損耗。（1）散射損耗-光通過密度或折射率不均勻的物質(zhì)時(shí)，傳導(dǎo)光產(chǎn)生散射（非傳播方向上的輻射）造成傳導(dǎo)光失去能量。包括瑞利散射損耗和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)缺陷散射損耗。（2）輻射損耗-也稱附加損耗，是在成纖之后光纖的微彎曲所產(chǎn)生的光輻射所造成的傳導(dǎo)光能量損失。包括光纖彎曲損耗和光纖微曲損耗。（3）吸收損耗-材料中粒子吸收傳導(dǎo)光能，產(chǎn)生振動發(fā)熱，結(jié)果電子受激傳導(dǎo)光失去能量。包括本征固有吸收損耗

3、和雜質(zhì)吸收損耗。光纖纜衰減系數(shù)的定義和量綱：經(jīng)單位距離（一般取1公里）光纖信號功率衰減的分貝值，其量綱是dB/km。 =（1/L）10lg（Pi/Po）dB/km4、什么是光纖的色散？色散包括哪些色散？光纖色散系數(shù)的定義和單位是什么？光纖的色散：在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，隨傳輸距離增加，由于不同成分的光傳輸時(shí)延不同引起的脈沖展寬的物理效應(yīng)。光纖的三種色散：（1）模式色散：因光纖中傳導(dǎo)模式的傳輸路徑和速度不同所產(chǎn)生的色散。（2）材料色散（折射率色散）：因光纖材料折射率隨傳輸光波波長而變化所產(chǎn)生的色散。（3）波導(dǎo)色散（結(jié)構(gòu)色散）：因光纖波導(dǎo)參量的不同所產(chǎn)生的色散。光纖色散系數(shù)D的定義和量綱：單位波長間

4、隔（1納米）的光經(jīng)單位距離(1公里)光纖后的時(shí)延值；D量綱是 ps/nmkm。D = （1/L）d/dps/nmkm5、簡要?dú)w納光纖的兩個(gè)性能參數(shù)。光纖的兩個(gè)主要性能參數(shù)表參數(shù)定義量綱種類損耗系數(shù)單位距離（1公里）光信號能量衰減的分貝值。dB/km散射損耗、吸收損耗、輻射損耗色散系數(shù)D單位波長間隔（1納米）的光經(jīng)單位距離（1公里）光纖后的時(shí)延值。ps/nm*km模間色散，材料色散、波導(dǎo)色散6、列表說明常用單模光纖（SMF）。序號SMF具體特性描述1G.652光纖（雙窗口光纖）對1310nm光的色散為零，性能最佳；也可用于1550nm光。2G.653光纖（色散位移光纖DSF）零色散波長在1550

5、nm附近，適于長距離、大容量的信息傳輸，價(jià)格較貴。3G.654光纖（截止波長位移光纖）在1550nm處的衰減最?。ㄉ⑷匀惠^高），用于海底光纜。4G.655光纖零色散點(diǎn)不在1550nm，避免發(fā)生多波長傳輸?shù)乃牟ɑ旌?，用于密集波分?fù)用DWDM。7、列表說明光纜的結(jié)構(gòu)、形式和特性。序號特性具體描述1光纜結(jié)構(gòu)（1）纜芯（芯線）：由被覆光纖組成的光纜核心，決定著光纜的傳輸特性。（2）加強(qiáng)件：起著承受光纜拉力的作用，通常處在纜芯中心，有時(shí)配置在護(hù)套中。（3）護(hù)套：通常由聚乙烯PE或聚氯乙烯PVC和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。對纜芯的機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)，具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。（4）油膏和阻水

6、物質(zhì)：起縱向阻水和橫向防潮作用。2光纜基本型式（1）層絞式：把松套光纖繞在中心加強(qiáng)件周圍絞合而構(gòu)成。（2）骨架式：把緊套光纖或一次被覆光纖放入中心加強(qiáng)件周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。（3）中心束管式：把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中， 加強(qiáng)件配置在套管周圍而構(gòu)成。（4）帶狀式：先將一次涂覆的光纖放入塑料帶內(nèi)做成光纖帶，再將幾層光纖帶疊放在一起構(gòu)成光纜芯。3光纜特性（1）拉力特性：光纜能承受的最大拉力取決于加強(qiáng)構(gòu)件的材料和橫截面積，一般要求大于1km光纜的重量，多數(shù)光纜在100400kg范圍。（2）壓力特性：光纜能承受的最大側(cè)壓力取決于護(hù)套的材料和結(jié)構(gòu)，多數(shù)光纜能承受的最大側(cè)壓力在1004

7、00kg/10cm。（3）彎曲特性：主要取決于纖芯與包層的相對折射率差以及光纜的材料和結(jié)構(gòu)。（4）溫度特性：光纖本身具有良好的溫度特性。8、光纜的敷設(shè)方法有哪些？（1）管道敷設(shè)：通常用于城市線路中，一般包括路由勘探、管道選用、清刷、穿放光纜、接續(xù)及引上終端等工序。（2）直埋敷設(shè)：適用于農(nóng)村或郊區(qū)。 （3）架空敷設(shè)：適應(yīng)于容量較小、地質(zhì)條件不穩(wěn)定、市區(qū)無法直埋且無電信管道、水路等地段。 （4）水下敷設(shè)：適用于跨越江河、湖泊及海洋時(shí)受地理?xiàng)l件的限制。9、列表說明光纜的接續(xù)。序號項(xiàng)目說明1接續(xù)目的通過各光芯依次對應(yīng)連接成整條光芯，將敷設(shè)好的各段光纜連接成工作光鏈路。2接續(xù)方法光纖熔接、光纖活動連接和

8、光纖機(jī)械連接。3良好接續(xù)在接續(xù)點(diǎn)上沒有不連續(xù)現(xiàn)象，包括軸錯(cuò)位、光纖芯傾斜、孔隙、端面傾斜。4接續(xù)指標(biāo)（1）連接損耗：表示連接點(diǎn)對光能的損耗，要求小于0.1dB，熔接良好時(shí)損耗可小于0.04 dB； （2）反射損耗：表示在接續(xù)處光能反射的多少，要求大于45 dB，甚至達(dá)到60 dB； （3）溫度特性：在-20°60°范圍內(nèi)，連接損耗的變化小于0.01 dB；（4）機(jī)械強(qiáng)度：能滿足安裝架設(shè)的需要，使用壽命長。5接續(xù)盒作用保護(hù)光纖接頭不受機(jī)械力或各種環(huán)境因素的傷害。必備部件應(yīng)包括排列和固定光纖接頭、盤放余長光纖的板架，聯(lián)接或固定加強(qiáng)元件（如加強(qiáng)芯和外護(hù)套）的裝置。安裝方法熔接后的

9、光纖在接頭盒中盤放、固定好后，再進(jìn)行接頭盒的密封、防水、防滲漏處理。最后將接頭盒安裝在架桿旁吊線上或架桿上，也可以加附吊線。10、歸納說明光纖熔接的基本過程。（1）剝纖制備：包括開纜（把光纖從光纜剝出）、光纖固定（去除松套管，把剝出的光纖在纖盤中固定）和纖芯制備（光纖清潔，加套熱縮管，去除涂覆層）幾個(gè)環(huán)節(jié)。（2）端面切割：包括裸纖清潔（裸纖在切割前先用酒精棉或擦纖紙進(jìn)行清潔順光纖軸向擦拭23 次，以去除表面的灰塵和未剝除的涂覆層，防止二次污染）和端面切割（一般都用高精密、性能優(yōu)良的專用切割刀來完成，以保證端面質(zhì)量）。（3）光纖熔接：主要有程序設(shè)置、光纖放置、光纖推進(jìn)、光纖對準(zhǔn)、電弧熔接、接點(diǎn)測

10、試、熱縮幾部分組成。（4）盤纖測試：把熔接好的光纖放入光纖收容盤中并加以固定。盤纖技巧性很強(qiáng)，科學(xué)的盤纖方法，可以大大減少因光纖相互擠壓而造成斷纖，同時(shí)附加損耗小、經(jīng)得住時(shí)間和惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。光纖熔接結(jié)束后，要用光時(shí)反射計(jì)（OTDR）等專用設(shè)備對熔接點(diǎn)進(jìn)行測試，確保符合要求。11、什么是光無源器件？有線電視網(wǎng)絡(luò)中光無源器件有哪些？分別有什么作用？光無源器件：完成光波的接續(xù)、耦合、復(fù)用與解復(fù)用、衰減、隔離等信號與信息處理的無源器件。光無源器件表器件名稱功能作用性能指標(biāo)（1）光耦合器一種具有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端的光纖匯接器件，用于將光信號進(jìn)行分路或合路、即光信號功率重新分配或插入的無源器件。插入

11、損耗、附加損耗、分光比、隔離度等。（2）光纖連接器又稱光纖活動連接器，一種用于用以穩(wěn)定地，但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無源器件。插入損耗、回波損耗、互換性和重復(fù)性等。（3）光纖衰減器一種插入光鏈路中控制光功率衰耗的無源器件。通過在光鏈路中對光信號功率進(jìn)行定量或不定量的衰減，等效代替相應(yīng)衰減量長度光纖，以滿足不同的要求。固定衰減量或可變衰減量。（4）光隔離器一種順向低損耗、逆向高損耗，只允許光信號沿光路正向傳輸，非互易性單向?qū)Ч獾臒o源器件。用以抑制光傳輸系統(tǒng)中回波對光源等器件的不利影響。插入損耗、反向隔離度和回波損耗等。（5）波分復(fù)用解復(fù)用器一種具有波長選擇性，在波分復(fù)用系統(tǒng)中用來實(shí)現(xiàn)多路

12、光信號的合路與分路的關(guān)鍵無源器件。插入損耗、信道間的串?dāng)_和通帶損耗平坦度等。12、光纖活動連接器型號如何表示？什么是FC/APC接頭？光纖活動連接器常用XX/YY表示。 XX指活動接頭的結(jié)構(gòu)和形狀，YY指活動接頭的端面形狀。FC/APC接頭：一種光纖活動連接器型號， FC指活動接頭的結(jié)構(gòu)和形狀是螺旋接頭；APC指活動接頭的端面形狀是帶角度物理接觸接頭。13、說明有線電視中使用的三類激光器名稱和應(yīng)用場合。有線電視網(wǎng)絡(luò)使用三種激光器：（1）用于正向的半導(dǎo)體激光器DFB-LD稱為分布反饋式激光二極管；對某一特定波長作擇優(yōu)反饋，只形成一個(gè)頻率、一種模式的光振蕩。（2）用于反向的半導(dǎo)體激光器F P -L

13、D稱為法布里-珀羅激光二極管；諧振腔由半導(dǎo)體材料的兩個(gè)解理面構(gòu)成，輸出功率小、線性差，單色性不好的激光器。（3）用于正向固體激光器Nd:YAG稱為摻釹釔鋁石榴石激光器。以釔鋁石榴石晶體為基質(zhì)的一種輸出功率大的固體激光器。14、說明三種半導(dǎo)體光學(xué)器件的原理。（1）半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED：基于自發(fā)輻射發(fā)光機(jī)制的發(fā)光器件。無外界激勵(lì)而高能級電子自發(fā)躍遷到低能級，同時(shí)釋放出光子。（2）半導(dǎo)體激光器LD：基于受激輻射發(fā)光機(jī)制的發(fā)光器件。高能級電子受到外來光作用，被迫躍遷到低能級，同時(shí)釋放出光子，且產(chǎn)生的新光子與外來激勵(lì)光子同頻同方向，為相干光。（3）半導(dǎo)體光電檢測二極管PD：基于受激吸收工作的光電器件。

14、低能級電子在外來光作用下吸收光能量而躍遷到高能級。15、什么是激光？產(chǎn)生激光有哪三個(gè)條件？激光器有哪三個(gè)主要組成部分？激光LASER：“受激輻射的光放大”的簡稱。（1）必要條件：實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（受激輻射占據(jù)絕對優(yōu)勢）：高能態(tài)的粒子數(shù)N2遠(yuǎn)大于低能態(tài)的粒子數(shù)N1，即受激輻射作用遠(yuǎn)大于受激吸收作用。通過外界不斷供給能量，促使低能態(tài)的粒子盡快躍遷的過程稱為激勵(lì)或泵浦過程。（2）充分條件：滿足振幅和相位平衡條件。閾值條件（振幅平衡條件）：受激輻射放大增益大于激光器內(nèi)各種損耗。諧振條件（相位平衡條件）：諧振腔對輸出的激光有一定的選頻作用。激光器三個(gè)主要組成部分：（1）激活物質(zhì)：通過受激輻射產(chǎn)生激光；（2

15、）泵浦系統(tǒng)：向工作物質(zhì)輸送能量，使其實(shí)現(xiàn)粒子反轉(zhuǎn)；（3）諧振腔：使受激輻射光不斷被放大，直至輸出穩(wěn)定的激光。16、激光器主要技術(shù)參數(shù)有哪些？激光器的主要技術(shù)參數(shù) 包括：激光器輸出功率，激光器調(diào)制增益，激光器線性范圍，最大相對強(qiáng)度噪聲RIN（Relative Intensity Noise），帶內(nèi)平坦度，工作頻率，頻譜特性（頻譜寬度），溫度特性，AGC特性，受激布里淵散射SBS（Stimulated Brillouin Scattreing）性能。除上述參數(shù)外，描述激光器特性還有激勵(lì)閾值、壽命、工作穩(wěn)定性等。17、光發(fā)射機(jī)分成哪兩種類型？分別畫出它們的簡要框圖。（1）直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)：

16、將預(yù)調(diào)制的RF信號直接疊加到半導(dǎo)體激光二極管的偏置電流上，對激光器輸出的光強(qiáng)度直接進(jìn)行調(diào)制的光發(fā)射機(jī)。常采用DFB激光器，其激光的產(chǎn)生和調(diào)制是合在一起的。直接調(diào)制的問題：半導(dǎo)體激光二極管在強(qiáng)度調(diào)制的同時(shí)還受到頻率調(diào)制，產(chǎn)生啁啾（chirp）特性，導(dǎo)致輸出激光的光譜展寬，從而限制光纖的傳輸距離。（2）外調(diào)制光發(fā)射機(jī)：將激光二極管發(fā)射的大功率光束注入電光晶體形成的外調(diào)制器，經(jīng)預(yù)調(diào)制的RF信號加到電光調(diào)制器電極上，對入射光束的光強(qiáng)和相位進(jìn)行調(diào)制，電光調(diào)制器的輸出光強(qiáng)隨調(diào)制信號而變化的光發(fā)射機(jī)。常采用YAG固體激光器，其激光的產(chǎn)生和調(diào)制是分別進(jìn)行的。18、畫出采用DFB激光器的直接調(diào)制光發(fā)射機(jī)組成示意

17、圖，試述光發(fā)射機(jī)的組成。（1）激光二極管組件（激光器、光電二極管、熱敏電阻、熱電致冷器）；（2）光學(xué)部件（光隔離器、內(nèi)部透鏡和尾纖）；（3）重要操作電路：熱電致冷器控制電路，過溫保護(hù)控制電路，輸出平均光功率監(jiān)測電路，功率控制電路，激光器偏置慢啟動電路；（4）射頻驅(qū)動電路； （5）射頻過驅(qū)動保護(hù)電路。16、試述光接收機(jī)、光檢測器的作用和基本原理。（1）光接收機(jī)的作用：把光信號還原為射頻信號并加以放大。（2）光檢測器的作用：從光信號中恢復(fù)出原來的信號、實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換。（3）光檢測器的基本原理：利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。（4）光電效應(yīng)：光照射到金屬或半導(dǎo)體上產(chǎn)生光電流的現(xiàn)象。光電流的

18、強(qiáng)度與入射光成正比，從而將光強(qiáng)變化轉(zhuǎn)換成電流強(qiáng)度的變化，達(dá)到將調(diào)制在光載波上的電信號檢測出來的目的。17、試述兩種光電二極管的類型和特點(diǎn)。（1）正型-本征型-負(fù)型光電二極管PIN-PD（Positive-Intrinsic-Negative Photodiode）：無增益，靈敏度低，但要求偏壓小，暗電流小，動態(tài)范圍大，適用于高速脈沖和模擬電視的光/電轉(zhuǎn)換。有線電視系統(tǒng)中一般使用PIN光電二極管。（2）雪崩光電二極管APD（Avalanche Photodiode）：有增益，靈敏度高，但要求偏壓高，適用于小信號檢測和數(shù)字信號的光/電轉(zhuǎn)換。18、說明光接收機(jī)的組成及作用，畫出下行光接收機(jī)工作示意圖

19、。（1）光電二極管組件（PIN-PD）：由單模光纖(SMF)來的光波信號，經(jīng)球形透鏡聚集并照射到PD上，光子在PD中轉(zhuǎn)換為電信號輸出。（2）前置（輸入）放大器：將光電二極管輸出的微弱電信號加以放大，并與PIN組件阻抗匹配。（3）輸出放大器：將前置放大器送來的信號加以放大。（4）補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)：平坦頻響。 （5）可變衰減器：改變衰減量，調(diào)節(jié)輸出放大級的輸入電平。（6）自動增益控制（AGC）：對輸出電平取樣、比較，形成誤差電壓控制可變衰減器調(diào)節(jié)衰減量，保證輸出電平的恒定。（7）供電電源：提供各部分的直流工作電壓。（8）數(shù)據(jù)采集：對光接收機(jī)的關(guān)鍵工作參數(shù)取樣，并經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，提供給監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。19、什么是摻

20、雜光纖放大器？說明光纖放大器放大原理。摻雜光纖放大器：在光纖原材料中摻入其它元素，形成摻雜光纖。摻雜光纖放大器是利用稀土金屬離子作為激光工作物質(zhì)的一種放大器。摻雜光纖放大器放大原理：泵浦激光器為光放大器提供能量，通過光復(fù)用器進(jìn)入一段摻雜（摻鉺或摻鐠）光纖，泵浦光激勵(lì)摻雜光纖，使摻雜光纖感應(yīng)并釋放能量，從而達(dá)到光信號的放大。20、說明摻餌光纖放大器（EDFA）的放大機(jī)理。畫出EDFA的結(jié)構(gòu)圖。列出EDFA的主要性能。EDFA的放大機(jī)理：（1）通過使用光泵浦，用光子直接激勵(lì)電子，使其達(dá)到激發(fā)態(tài)；（2）電子到達(dá)激發(fā)態(tài)后，會釋放一些能量而降到亞穩(wěn)態(tài)；（3）在亞穩(wěn)態(tài)能級上，信號光子觸發(fā)電子產(chǎn)生受激輻射，

21、并且產(chǎn)生與信號光子波長相同的新的光子而釋放出剩余能量，從而得到信號光的放大。EDFA的主要性能：（1）工作波長：1550nm；（2）輸出功率：1727dBm；（3）噪聲系數(shù)：3 5dB；（4）泵浦光功率：20 100mW。20、什么是泵浦？EDFA在CATV光鏈路中有哪三種應(yīng)用方式？“泵浦”（pumping）：抽運(yùn)之意，通過外界不斷供給能量，促使低能態(tài)粒子盡快躍遷的過程。給激光工作物質(zhì)提供能量使其形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的過程。EDFA在CATV光鏈路中的三種應(yīng)用方式：（1）中繼放大器（LA）：在光纖線路中每隔一段距離設(shè)置一個(gè)光纖放大器，以延長干線網(wǎng)的傳輸距離。（2）前置放大器（PA）：放在光接收機(jī)之前

22、，放大微弱的光信號，以改善光接收靈敏度，對噪聲要求苛刻。（3）后置放大器（BA）：放在光發(fā)射機(jī)后，以提高發(fā)射光功率，對其噪聲要求不高，飽和輸出功率是主要參數(shù)。21、什么是受激布里淵散射（SBS）？SBS有何特點(diǎn)？SBS產(chǎn)生機(jī)理是什么？（1）受激布里淵散射SBS：當(dāng)注入光纖功率增加到超過某一閾值光功率后，絕大部分輸入光功率轉(zhuǎn)換為后向散射的斯托克斯光波。（2）SBS的特點(diǎn)：產(chǎn)生SBS的閾值光功率與入射光波的譜寬有關(guān)。（3）SBS產(chǎn)生機(jī)理：泵浦光波（即注入光纖的信號光）、斯托克斯光波和聲波之間的參量相互作用。泵浦光波通過對光纖的電致伸縮產(chǎn)生聲波，該聲波對光纖的折射率周期性調(diào)制，在光纖中產(chǎn)生折射率光柵

23、。泵浦光通過該光柵時(shí)，由于光柵的布喇格散射，使泵浦光后向散射產(chǎn)生斯托克斯光。斯托克斯光的頻率比泵浦光頻率下移。21、什么是SBS閾值光功率Psbs？什么是SBS有效作用長度？提高Psbs的原因和方法是什么？SBS閾值光功率（Psbs）：不產(chǎn)生受激布里淵散射能注入光纖的最大功率。SBS有效作用長度：泵浦光與斯托克斯光在光纖中相互作用的長度，與光纖的單位長度衰減系數(shù)和光纖長度有關(guān)。提高Psbs的原因和方法：（1）提高Psbs的原因：一般Psbs很低（約2mw）。為長距離光纖傳輸，注入光纖的光功率必需很大。如果傳輸65km距離，Psbs至少應(yīng)從2mw提高至16.5dBm（45mw）。（2）提高Psb

24、s的方法：要提高SBS的閾值光功率，可以采用展寬激光光譜寬度的辦法，從而滿足相應(yīng)的條件。22、畫出雙向HFC光鏈路的結(jié)構(gòu)圖。23、試述有線電視光纜干線傳輸副載波復(fù)用SCM的兩個(gè)過程。VSB-AM/IM的含義是什么？有線電視光纜干線SCM的兩個(gè)信號處理過程信號處理過程功能方法1對副載波調(diào)制（電調(diào)制、預(yù)調(diào)制）將原始的基帶信號經(jīng)電調(diào)制成為帶有一定RF帶寬的頻帶信號。模擬電視圖像：采用殘留邊帶調(diào)幅（VSB-AM）模擬電視伴音和調(diào)頻聲音：采用調(diào)頻（FM）數(shù)字電視和數(shù)據(jù)：采用數(shù)字調(diào)制DM（如QAM、QPSK）2對主載波調(diào)制（光調(diào)制、主調(diào)制）將電調(diào)制后的使得光功率隨著輸入RF信號變化的已調(diào)光信號送入光纜干線

25、中傳輸。無論何種原始信息，均采用光強(qiáng)度調(diào)制（IM），即已調(diào)光信號的強(qiáng)度隨著輸入RF信號的大小成正比變化。VSB-AM/IM的含義：說明光鏈路傳送模擬電視信號時(shí)的調(diào)制情況，預(yù)調(diào)制（電調(diào)制）為殘留邊帶調(diào)幅VSB-AM，主調(diào)制（光調(diào)制）為光強(qiáng)度調(diào)制IM。24、光纜干線的載噪比和非線性失真主要來源是什么？（1）光纜傳輸系統(tǒng)的載噪比主要與信號功率、光發(fā)射機(jī)的量子噪聲、光纖放大器的差拍噪聲、光接收機(jī)的散彈噪聲和熱噪聲等有關(guān)。主要來源是光發(fā)射機(jī)、光纖放大器、光接收機(jī)的噪聲。（2）光纜干線的非線性失真主要來源是激光器（含外調(diào)制光發(fā)射機(jī)中的外調(diào)制器）和光纖中產(chǎn)生的失真。25、光節(jié)點(diǎn)布局的選擇要點(diǎn)有哪些？（1）根

26、據(jù)“布局合理、路徑最短、易于施工、便于升級”的原則，確定出光纜干線、支線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由走向及分支點(diǎn)位置。（2）每光節(jié)點(diǎn)按覆蓋500戶設(shè)計(jì)，地理范圍不超過1公里；（3）設(shè)計(jì)中盡量減少電纜分配網(wǎng)絡(luò)中延長放大器的使用，原則上光節(jié)點(diǎn)后所帶放大器不超過2 級。26、光鏈路設(shè)計(jì)輸入技術(shù)參數(shù)和計(jì)算結(jié)果技術(shù)參數(shù)分別有哪些？設(shè)計(jì)輸入技術(shù)參數(shù)：（1）工作光波長；（2）光纖損耗系數(shù)；（3）光纖活動連接器數(shù)量及插入損耗；（4）分光器的總插入損耗；（5）光接收機(jī)平均接收光功率；（6） 光鏈路預(yù)留的損耗余量（或富余度）。計(jì)算結(jié)果技術(shù)參數(shù)：（1）光發(fā)射機(jī)輸出光功率；（2）摻餌光纖放大器（EDFA）輸出光功率；（3）分光器

27、的分光比；（4）光鏈路的技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)算結(jié)果是否符合要求。27、寫出光路損耗的計(jì)算的基本公式，并說明公式中符號的含義。光路損耗基本公式：A（dB）=Pt（dBm）-Pr（dBm） =aD+10lg（100/K）+DLi+2Lc+Lm式中符號含義：a為光纖計(jì)入熔接頭損耗的損耗系數(shù)，單位是dB/km；D是光纖長度，單位是km；K是光分路器的分光比；DLi為光分路器的插入損耗，單位是dB，數(shù)值取決于所采用的具體分光器；Lc為活動光連接器損耗，通常取0.5dB/個(gè)；Lm為光鏈路預(yù)留余量，單位是dB,可根據(jù)工作波長不同，取0.30.5dB。28、如何進(jìn)行分光比的估算？（1）從接收端向光分路器倒算光分路器的輸

28、入光功率：分別計(jì)算出各光節(jié)點(diǎn)至光分路器的光路損耗 Bi（dB），計(jì)算光分路器該路輸出臂處的所需要的光功率Pi(dBm)并將其轉(zhuǎn)換為Pi(mW)，將所有Pi(mW)相加得出光分路器總的輸出光功率PO(mW)并將其轉(zhuǎn)換為PO(dBm)，分別計(jì)算出各路的分光比i= Pi(mW)/ PO(mW) 計(jì)算光分路器的輸入光功率Pt(dBm) = PO(dBm)+ Li+ Lc（2）從光分路器輸入端正算各光節(jié)點(diǎn)實(shí)際的接收光功率和光鏈路裕度：按照Pt(dBm)和i選取合適的光發(fā)射機(jī)、光放大器、光分路器，然后計(jì)算出實(shí)際的各光節(jié)點(diǎn)接收光功率和光鏈路裕度。29、歸納說明光鏈路參數(shù)如何進(jìn)行選擇。（1）單模光纖的損耗系數(shù)

29、 adB/km工 作 波 長不計(jì)熔接頭損耗計(jì)入熔接頭損耗1310（nm）1550（nm）0.35dB/km0.20dB/km0.40dB/km0.25dB/km（2）光纖活動連接器損耗LcdB 通常光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)各有一個(gè)光纖活動連接器，其損耗約為Lc=0.5dB/個(gè)，故光纖活動接器總損耗 = 2 Lc = 2×0.5 = 1dB。（3）熔接頭損耗0.05dB/個(gè)；為便于簡化計(jì)算，通?？蓪⑵錃w并在損耗系數(shù)a 中計(jì)算。（4）光分路器損耗LidB光分路器損耗Li(dB)=理論分光損耗+分光器的附加損耗DLi(dB)= 10lg(100/K)(dB)+DLi(dB)。分光器的附加損耗DL

30、i(dB)與分光器的實(shí)際構(gòu)造方法有關(guān)。（5）光纖長度Dkm設(shè)計(jì)光纖長度D = 1.05×(實(shí)際距離)。實(shí)際距離的誤差應(yīng)50米。（6）光鏈路裕度(預(yù)留余量)Lm(dB)工作波長（nm）預(yù)留余量(dB)13100.515500.3（7）光接收機(jī)平均接收光功率PrdBm工作波長（nm）平均接收光功率(dBm)1310-2+115500（8）光鏈路最大允許損耗A（dB）max 工作波長（nm）最小接收光功率Prmin鏈路最大允許損耗A（dB）max1310-2Pt(dBm)+215500(dBm)Pt(dBm)30、簡述光鏈路指標(biāo)的調(diào)整規(guī)律。（1）當(dāng)接收光功率在-2+2dBm時(shí), 接收光功率

31、降低1 dB , 光鏈路的CNR(dB) 降低1 dB。接收光功率越高，則光鏈路的載噪比越高。（2）光發(fā)射機(jī)輸入射頻電平增大1 dB，光鏈路的CNR(dB)將增大1 dB，CTB(dB) 將降低2 dB， CSO(dB) 將降低1 dB。光發(fā)射機(jī)輸入射頻電平越高，則光鏈路的載噪比越好，但失真指標(biāo)越差。因此，兩者之間是互相牽連的。31、HFC光鏈路驗(yàn)算內(nèi)容包括哪些？（1）總損耗Ai（i=1，2n）驗(yàn)算：光發(fā)（dBm）光收（dBm） 光鏈路損耗（dB）成立，則設(shè)計(jì)正確。（2）光鏈路指標(biāo)驗(yàn)算：選定設(shè)備后，根據(jù)廠家提供的技術(shù)指標(biāo)資料，驗(yàn)算光鏈路指標(biāo)。驗(yàn)算結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。如不符合設(shè)計(jì)要求，則需重新選

32、擇參數(shù)和重新進(jìn)行系統(tǒng)指標(biāo)分配。 32、HFC光鏈路實(shí)際工作狀態(tài)下的運(yùn)行指標(biāo)如何進(jìn)行換算？（1）光發(fā)射機(jī)每頻道輸入射頻電平保持不變（m不變）時(shí) CNR（dB） = CNRR（dB）CTB（dB） = CTB R（dB）+20lg（NR /N）CSO（dB） = CSO R（dB）+10lg（NR /N）（2）光發(fā)射機(jī)總的光調(diào)制度保持不變（M不變）時(shí) CNR（dB） = CNRR（dB） +10lg（NR /N）CTB（dB） = CTB R（dB）+20lg（NR /N）+2×20 lg（ER/E ）CSO（dB） = CSO R（dB）+10lg（NR /N）+2×10 lg（ER/E ） （3）NTSC制轉(zhuǎn)為PAL制時(shí) CNRPAL （dB） = CNRNTSC（dB）-10lg（5.75 /3.95） = CNRNTSC（dB）-1.6（dB）33、說明HFC光鏈路具體設(shè)計(jì)四個(gè)步驟。（1）調(diào)查研究和收集資料：對服務(wù)區(qū)域內(nèi)的基本自然條件、用戶分布和地理環(huán)境全面了解，收集設(shè)備資料為器材選用、設(shè)定估算標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。（2）確定結(jié)構(gòu)和劃定片區(qū)