一种集成式光波分复用单PIN探测器
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设备器件
有 线 电视 技 术
鲁 力 谭 旭 东 武汉电信器件有限公司
摘 要 ： 文 对 一 种主 要 应 用 于 光纤 Ｃ Ｔ 中的 集 成光 波分 复用 的单 Ｐ Ｎ 探 测 器 进 行 了分 析 和 实 验 。 该器 件 用 于实 现 本 Ａ Ｖ Ｉ
信号通 过 载波 １ １ｎ 的光 由准 直及 波分 系统 １ Ｂ ３０ｍ 的 端 口进入 ， Ａ端 反射 出射 。这样通 过准 直及波 分系 从
等方 面的 因素 ， 械可靠性 不 高 。 机 本文 介 绍 的一 种集 成 式 光 波分 复 用单 ＰＮ探 测 Ｉ 器克服 现有技 术 中存 在 的问题 和不足 ， 提供 一 种集成
数 据 的 上传 、 下 载 以 及 Ｃ Ｔ 信 号 的 接 收 。 实 验 指 标 可 以满 足 ： 响应 度在 １ ５ ｎ 波段 达 到 Ｏ９ ／ 以 上 ，插 损 小 于 ＡＶ ５０ｍ ．Ａ Ｗ
Ｏ８ Ｂ，５ ０ ｍ 隔 离 度 大 于 ２ ｄ 回损 大 于 ４ ｄ 双 通 道 二 阶 互调 非线 性 指 标（ Ｏ） 于 ７ ｄ 工 作 温度 为 一 ０ ８ 。 ．ｄ １ ５ ｎ ０ Ｂ， ５ Ｂ， ＣＳ 大 ０ Ｂ， ４ ～ ５ Ｃ。
４进入 不 同波 长光 组 合 的合 波 （４ ０ ｍ、５ ０ ｍ）其 １９ ｎ １ ５ ｎ ， 中承 载 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ模 拟 信 号 的 １ ５ ｎ 的 光从 准 直及 波 ５０ｍ
（ Ｍ） 光信 号 进行 分路 。这 种方 案 相对 于前 一种 ＷＤ 对 方案 ， Ｏ Ｔ到 Ｏ Ｕ 只有一 根 光纤 ， 是 在 Ｏ Ｕ内 从 Ｌ Ｎ 但 Ｎ 部需要 安 装 ＷＤ Ｍ，各 个功 能 模块 的器 件 与 ＷＤ 的 Ｍ
有 线 电视 技 术
３ 器 件 设 计
器件设计 方 面 主要包 括机 械结 构 的设 计 、 光路设 计 以及 与后 续接 口电路 匹配 的考 虑等 三个 方 面 ， 中 其
机械 设计方 面有 相应 的标 准 规范 要求 ， 以 我们 主要 所 关 注在光 路和 电路方 面 的设 计 。
端 口之间需 要通 过多个 连接 器 连接在 一起 ， 学器件 光 过多， 增加 了 Ｏ Ｕ 内部 的复杂程 度 ， 由于安 装 固定 Ｎ 且
分 系统 Ｃ端 口 出射 进 入 到探测 器 ２中产 生 光 电流信 号； 承载 下行 数 据信 号 的 １９ ｎ 的光从 准 直及 波 分 ４０ｍ
系统 的 Ａ端 口进入 ， Ｂ端 口反 射 出射 ； 从 上传 的数据
用 三 端 口 １ １ｎ ／ ４ ０ ｍ １ ５ ｎ 波 分 复 用 器 ３ ０ ｍ １９ ｎ ／ ５ ０ ｍ
模 拟单 ＰＮ探 测 器 ； 封装 系 统 ； Ｉ ３为 ４为下 行 光 纤 ； ５
为 上行 光 纤 ； 为 准直 及 波分 系统 Ａ端 口 ； Ａ Ｂ为 准 直
及波 分 系统 Ｂ端 口； 准直及 波分 系统 Ｃ端 口。 Ｃ为 其工作 原理 是 ： 由准 直及波 分 系统 １ 的下 行光 纤
终端 ） 到用 户 端 的 Ｏ Ｕ（ 网络 单元 ） 不 同波 长 的 Ｎ 光 对
光采用 不 同的光纤 传输 ， 样每 一个 发射 或者 接收模 这 块就 需 要一 根 光纤 对 应 ， 结构 复 杂 、 本 高且 不 易 维 成
护， 不利 于 ｎＴ 网络 的推 广 ， ｒ Ｈ 基本 没有 使用 ； 另一 部
关键词 ： Ｄ Ｗ Ｍ 集成化 模 拟 ＰＮ Ｉ
１ 引 言
ｎＴ 光纤 到 户 ） 术 的 成 熟 和 网络 的建 设 ， Ｈ（ 技 对 光接收技 术提 出了新 的要求 ，接 收设备 的可靠性 、 集 成化 、 低成 本等都 是 客户 关 心 的问题 。在 Ｆ＿Ｈ 网络 １ ｒ
功 能 器 件 （ 薄 膜滤 波 片 等 ） 实 现 光 的合 波 和检 测 ， 如 ， 集成 了 ＷＤ 和 Ｃ Ｔ Ｍ Ａ Ｖ端的接 收器件 。大大减 小器件 的体积 ， 减少元 件数 目， 而降低 器件 和系统 成本 。 从
２ 器 件 结 构 及原 理
此探 测器 的具体结 构 如 图 １ 所示 。
中需 要传 送 有线 电视 （ 统模 拟 电视 和数 字 电视 ） 传 、
Ｉｒ 网络 电视 ） 语音 、 带 等 多 种 信 号 。 目前 ， Ｐ’ Ｉ ｖ（ 、 宽 在
ｎＴ 网络 中采 用光 波分复 用 的传 输方 式 ， 拟通 道 、 ｒ Ｈ 模 数字通 道 以及 回传 系统分 别采用 了不 同 的波 长 。 多 在 波长 的传 输 中 ， 部分 方 案是 从 局端 的 ０Ｌ （ 一 Ｔ 光线 路
８１ 光 路 设 计 ．
—
Ａ Ｃ Ｂ Ｄ
设备器件
ｒ● ● Ｊ 『 ● ●Ｌ 一
（
ｒ，ｆ
—
Ｚ “
～ 一 Ｖ
光 路设 计 方 面 主要 涉 及 到 光在 准 直 器 内部 的传 输 以及从 准 直器 的 出射光 通 过 透镜 到 探 测 器 ＰＮ光 Ｉ 敏面 的过程 ， 中准直器 内部构 造 如 图 ２所示 。 其
式光波 分复 用探测 器 ， 该探 测器 中采 用 内置具 有滤 波
统 １和探 测 器 ２的 通 过 反 射 的 方 式 传 输 ，实 现 了
ＷＤ 和模 拟探测 ＰＮ的功 能 。 Ｍ Ｉ
２０ ７年 第 １ ０ （ ０期 总第 ２ ４期 ） １
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图 １ 器 件 结 构 图
图 １中各组成 部件 描述如下 ： １为 准直 及 波 分 系统 ； 用 于 Ｃ Ｔ ２为 Ａ Ｖ接 收 用 的
分 方 案 ，３ ０ ｍ 的 光 用 于 数 字 信 号 的 回传 ，４ ０ ｍ １１ｎ １９ｎ 的 光用 于 数 字信 号 的下行 传 输 ，５ ０ ｍ 的光 用 于 模 １５ ｎ 拟Ｃ Ｔ Ａ Ｖ信 号 的下行 传输 ，在 用户端 的 Ｏ Ｕ中均 采 Ｎ
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摘 要 ： 文 对 一 种主 要 应 用 于 光纤 Ｃ Ｔ 中的 集 成光 波分 复用 的单 Ｐ Ｎ 探 测 器 进 行 了分 析 和 实 验 。 该器 件 用 于实 现 本 Ａ Ｖ Ｉ
信号通 过 载波 １ １ｎ 的光 由准 直及 波分 系统 １ Ｂ ３０ｍ 的 端 口进入 ， Ａ端 反射 出射 。这样通 过准 直及波 分系 从
等方 面的 因素 ， 械可靠性 不 高 。 机 本文 介 绍 的一 种集 成 式 光 波分 复 用单 ＰＮ探 测 Ｉ 器克服 现有技 术 中存 在 的问题 和不足 ， 提供 一 种集成
数 据 的 上传 、 下 载 以 及 Ｃ Ｔ 信 号 的 接 收 。 实 验 指 标 可 以满 足 ： 响应 度在 １ ５ ｎ 波段 达 到 Ｏ９ ／ 以 上 ，插 损 小 于 ＡＶ ５０ｍ ．Ａ Ｗ
Ｏ８ Ｂ，５ ０ ｍ 隔 离 度 大 于 ２ ｄ 回损 大 于 ４ ｄ 双 通 道 二 阶 互调 非线 性 指 标（ Ｏ） 于 ７ ｄ 工 作 温度 为 一 ０ ８ 。 ．ｄ １ ５ ｎ ０ Ｂ， ５ Ｂ， ＣＳ 大 ０ Ｂ， ４ ～ ５ Ｃ。
４进入 不 同波 长光 组 合 的合 波 （４ ０ ｍ、５ ０ ｍ）其 １９ ｎ １ ５ ｎ ， 中承 载 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ模 拟 信 号 的 １ ５ ｎ 的 光从 准 直及 波 ５０ｍ
（ Ｍ） 光信 号 进行 分路 。这 种方 案 相对 于前 一种 ＷＤ 对 方案 ， Ｏ Ｔ到 Ｏ Ｕ 只有一 根 光纤 ， 是 在 Ｏ Ｕ内 从 Ｌ Ｎ 但 Ｎ 部需要 安 装 ＷＤ Ｍ，各 个功 能 模块 的器 件 与 ＷＤ 的 Ｍ
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３ 器 件 设 计
器件设计 方 面 主要包 括机 械结 构 的设 计 、 光路设 计 以及 与后 续接 口电路 匹配 的考 虑等 三个 方 面 ， 中 其
机械 设计方 面有 相应 的标 准 规范 要求 ， 以 我们 主要 所 关 注在光 路和 电路方 面 的设 计 。
端 口之间需 要通 过多个 连接 器 连接在 一起 ， 学器件 光 过多， 增加 了 Ｏ Ｕ 内部 的复杂程 度 ， 由于安 装 固定 Ｎ 且
分 系统 Ｃ端 口 出射 进 入 到探测 器 ２中产 生 光 电流信 号； 承载 下行 数 据信 号 的 １９ ｎ 的光从 准 直及 波 分 ４０ｍ
系统 的 Ａ端 口进入 ， Ｂ端 口反 射 出射 ； 从 上传 的数据
用 三 端 口 １ １ｎ ／ ４ ０ ｍ １ ５ ｎ 波 分 复 用 器 ３ ０ ｍ １９ ｎ ／ ５ ０ ｍ
模 拟单 ＰＮ探 测 器 ； 封装 系 统 ； Ｉ ３为 ４为下 行 光 纤 ； ５
为 上行 光 纤 ； 为 准直 及 波分 系统 Ａ端 口 ； Ａ Ｂ为 准 直
及波 分 系统 Ｂ端 口； 准直及 波分 系统 Ｃ端 口。 Ｃ为 其工作 原理 是 ： 由准 直及波 分 系统 １ 的下 行光 纤
终端 ） 到用 户 端 的 Ｏ Ｕ（ 网络 单元 ） 不 同波 长 的 Ｎ 光 对
光采用 不 同的光纤 传输 ， 样每 一个 发射 或者 接收模 这 块就 需 要一 根 光纤 对 应 ， 结构 复 杂 、 本 高且 不 易 维 成
护， 不利 于 ｎＴ 网络 的推 广 ， ｒ Ｈ 基本 没有 使用 ； 另一 部
关键词 ： Ｄ Ｗ Ｍ 集成化 模 拟 ＰＮ Ｉ
１ 引 言
ｎＴ 光纤 到 户 ） 术 的 成 熟 和 网络 的建 设 ， Ｈ（ 技 对 光接收技 术提 出了新 的要求 ，接 收设备 的可靠性 、 集 成化 、 低成 本等都 是 客户 关 心 的问题 。在 Ｆ＿Ｈ 网络 １ ｒ
功 能 器 件 （ 薄 膜滤 波 片 等 ） 实 现 光 的合 波 和检 测 ， 如 ， 集成 了 ＷＤ 和 Ｃ Ｔ Ｍ Ａ Ｖ端的接 收器件 。大大减 小器件 的体积 ， 减少元 件数 目， 而降低 器件 和系统 成本 。 从
２ 器 件 结 构 及原 理
此探 测器 的具体结 构 如 图 １ 所示 。
中需 要传 送 有线 电视 （ 统模 拟 电视 和数 字 电视 ） 传 、
Ｉｒ 网络 电视 ） 语音 、 带 等 多 种 信 号 。 目前 ， Ｐ’ Ｉ ｖ（ 、 宽 在
ｎＴ 网络 中采 用光 波分复 用 的传 输方 式 ， 拟通 道 、 ｒ Ｈ 模 数字通 道 以及 回传 系统分 别采用 了不 同 的波 长 。 多 在 波长 的传 输 中 ， 部分 方 案是 从 局端 的 ０Ｌ （ 一 Ｔ 光线 路
８１ 光 路 设 计 ．
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ｒ● ● Ｊ 『 ● ●Ｌ 一
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光 路设 计 方 面 主要 涉 及 到 光在 准 直 器 内部 的传 输 以及从 准 直器 的 出射光 通 过 透镜 到 探 测 器 ＰＮ光 Ｉ 敏面 的过程 ， 中准直器 内部构 造 如 图 ２所示 。 其
式光波 分复 用探测 器 ， 该探 测器 中采 用 内置具 有滤 波
统 １和探 测 器 ２的 通 过 反 射 的 方 式 传 输 ，实 现 了
ＷＤ 和模 拟探测 ＰＮ的功 能 。 Ｍ Ｉ
２０ ７年 第 １ ０ （ ０期 总第 ２ ４期 ） １
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图 １ 器 件 结 构 图
图 １中各组成 部件 描述如下 ： １为 准直 及 波 分 系统 ； 用 于 Ｃ Ｔ ２为 Ａ Ｖ接 收 用 的
分 方 案 ，３ ０ ｍ 的 光 用 于 数 字 信 号 的 回传 ，４ ０ ｍ １１ｎ １９ｎ 的 光用 于 数 字信 号 的下行 传 输 ，５ ０ ｍ 的光 用 于 模 １５ ｎ 拟Ｃ Ｔ Ａ Ｖ信 号 的下行 传输 ，在 用户端 的 Ｏ Ｕ中均 采 Ｎ