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如何精心维护光信号

发布时间:2020-06-30 16:33:13 阅读: 来源:视保屏厂家

电缆工程师可能具有创造性,但是有时侯他们的创造性没有用武之地。如何保养好光学设备,就是一个典型的例子。

本文引用地址:我第一次安装电缆电话,就遇到了一些莫名其妙的故障和断路,并且电缆操作人员认为故障出在电话设备内部。由于这是第一次由操作人员来安装电话设备,我不能排除问题出在设备本身的可能性。但是在相当长的一段时间内,对于出现故障的原因总不能言之成理。最后,我的好友告诉我说,他仅仅通过清洁光连接接头,就排除了半数以上故障。不久,我在一间操作工作室内,亲眼目睹一位技术员,用一瓶从附近药店买来的消毒酒精清洁接头。

肮脏的接头可以产生好几方面的问题,最常见的问题是信号损失。光的连接不过就是将两根光纤,头对头地碰在一起。但是两根光纤必须非常精确地互相对准,使光紧密地互相耦合。一点点尘土或污垢都可能阻挡光线的传播。

反射能引起哪些危害呢?已调制激光(有线电视使用的主要就是这种激光)本身就有一些啁啾信号。这说明此已调制激光的波长已经随着调制而发生了变化,再加上反射的影响,于是产生了这些啁啾信号。反射回来的光,由于接头连接得不好,延迟了一些;再加上经过了来回的路程也要有一定的延迟。与此同时,激光本身经过这段时间,波长也发生了一些微小的变化。两种波长的光,反射回来的光和当前发出的光,发生差拍并产生噪音。屏蔽的激光比没有屏蔽的激光受到的影响要小一些。但是即使是屏蔽的激光也不能完全排除这种影响。分布反馈式激光器(DFB),比法布里-玻罗(F-P)激光器更容易受到影响。因为对于DFB激光器,两种波长更容易同时存在,并且频率互相靠得很近,因而易于引起麻烦。

在接收器方面同样也可能产生差拍。光学接收器返回损耗很小,所以产生了光的反射。如果由于光连接接头不好以及其它的原因,再次发生了反射,经过两次反射的光,在接收器上与直接来到的光波长略有差别,于是产生差拍。

另一类问题,是由于返回的激光不论其波长如何,统统以光的方式组合在一起。

当发射的是组合光,而接收时采用的是单一光接收器时,就是出现这类问题的一种原因。这里谈的不是光分复用技术,光分复用运行良好,不在此讨论的范围内。你不能用同样的射频(RF)去调制两个或更多的激光,因为将信号从光变换回来,成为电信号时,两个信号之间可能产生干扰。如果确实有把握,两个波长绝对不会变得靠近,还是可以安全地将两个光发射,以光学方式组合在一起。如果是将两个激光组合在一起当作一个激光来处理。例如,处理的是来自两个不同节点的激光,这时并不能肯定这两个激光的波长是否靠得很近,是否足以产生问题。

即使在开始时问题并不明显,但是,这两个激光会随着时间的推移或温度的变化,频率也可能跟着逐渐发生变化,或迟或早在将来产生其它的问题。已经有不少相关的报告显示,返回路程通常是安静的,但是可能偶尔在某个时间,噪音水平突然显著增大起来,虽然仅仅持续几秒钟。上述问题经过追踪分析,认为是由于返回的激光在前端设备那里组合起来所引起的。在正常情况下,这两个激光的波长相差足够大,并不至于产生带内差拍;但是经过一段时间,这两个波长将漂移得足够接近了,能够引起问题的产生了。

绝不能认为,在开始时两个组合了的激光没有发生问题,就可以万事大吉了。问题会或迟或早浮现出来的。如果两个以上的激光组合在一起了,一定要在规范中明确:它们的波长永远都是有足够的差异的。这意味着对于1550nm的激光,需要单独的通路;但是由于通路的费用太高,并不希望在返回的发射器中这样做。与此相反,而是将发射的激光组合起来,但是采用分别的光接收器,在变为RF以后,再组合起来。这样做了以后,虽然仍然会产生正常的噪音组合,但是所产生的噪音水平已经足够低了。

如何设定返回设备的驱动电平仍然存在混乱。大多数返回系统都有一个长的自动电平控制回路(有时被错误地称为自动增益控制)。位于前端设备中的接收器,测量接收到的信号电平,并且发送一个命令给原发射器,让它增大或减小电平,一直到接收的信号达到合适的电平为止。这样可以使所有的前端设备电平都保持在正确的信号电平。但是这并不是说设备运行在正确的电平。

所谓前端设备的“合适”接收电平,是由某个具体设备的制造商确定的。对于这个合适的电平,有的设备可以在设备内进行调整,也有的设备不能调整。如果是可以调整的,就需要设定好,这样返回设备的所有部分才能正确地运行。如果是不能调整的,就需要对发送给系统的信号进行调整,以便返回设备能够在正确的电平下工作。

这样,所有的返回放大器都在其所设计规定的电平下运行,节点上所有的光发射器都在合适的水平下工作,所有前端设备也都在正确的电平下工作。因此,对于前端设备中的一切放大器与分离器的增益与损耗都必须考虑到。一旦将所有的地方都正确地设定了,就不要再轻易去动它们了。正如俗话所说:“关系复杂,一环扣一环。既然相安无事,就不要轻易打破平衡。”

需要向制造商了解返回设备的合适电平。确定合适返回电平的方法有好几种,NPR(noise power ratio,噪声功率比)方法就是其中的一种。NPR方法是对被测试装置施加一标记频率的噪音信号。当被测装置的总噪音功率调节好时,看标记频率输入了多少噪音,然后再改换标记频率。所得到的测试结果,是一类似倒立的浴盆的曲线。当用实际信号来调整电平时,最好选定那个可以使你达到曲线峰值稍微靠左面一些的总信号功率(来自各信号源的功率总和)。扩展卡可以很好地帮助你完成这项任务,为每个返回信号求得正确的电平。

不恰当地清洁连接接头,激光源的不恰当组合,和在不正确的电平下运行光学设备,都是我印象深刻的经验教训,这些生动的实际例子,都很容易在设备的光学部分产生。对于你来说,印象最深刻的事例是什么?■(珍花)

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