如何确定有线分光比和光发射机功率

如何确定有线分光比和光发射机功率

如何确定有线分光比和光发射机功率

2004-02-26 西部广播电视

王士群施步胜庞代亮江苏宿迁电视台

摘要：通过分析，掌握分光比的计算方法，以便在ＨＦＣ光链路设计中更好地选择分光器和光发射机。

关键词：光链路损耗分光比功率

利用光纤传输电视节目具有频带宽、容量大、损耗低、抗干扰能力强等优点，不仅能扩大有线电视覆盖面，减少传输线路中放大器的个数，提高整个有线电视系统的指标，而且解决了全电缆网放大器维护难的问题。近几年来，HFC(光纤同轴电缆混合有线电视网络)得到迅猛发展。HFC有线电视系统由前端、光链路(光发射→光纤→光接收)与电缆网络3部分组成。本文阐述在设计光链路时如何确定分光比和光发射机功率。

光分路器是HFC必不可少的器件，它把一路光信号按不同的功率比例（分光比）分成多路光信号，提供给多路分前端。其优点在于节省前端光发射机的个数和资金。目前使用的光分路器有1～16路的不等,设计人员可根据对光分路器分光比的计算数据向厂家单独定货，也可根据计算结果直接定购标准的分光器。光分路器的主要技术指标是分配损耗、插入损耗和分光比，这些指标直接反映了光链路的性能。

1 光链路设计原则

1）根据前端光发射机到各个分前端的光纤长度L计算出各条光纤通路的损耗。

2）计算光分路器各条分光比。

3）计算每条光纤链路的分支损耗。

4）计算每条光链路损耗。

5）根据链路损耗和需要达到的载噪比指标查看光发射机的参数表，选择适当的光发射机。

2 分光比计算

按照单模光纤在1310nm、750MHz系统AM-VSB光调制来考虑，光链路总损耗＝光纤损耗＋分光损耗＋插入损耗＋设计余量。

1）单模光纤在1310nm方式下损耗为035dB/km。包括熔接点的损耗在内，按04dB/km 计算，有利于计算简化。

2）单模光纤活动连接器FC/APC的损耗按05dB/个计算。光发射机和光接收机各有一个活动连接头。

3）光分路器的插入损耗可按表1计算。

N(路)345678*********

插入损耗(dB)03040450505506070809101 2

4）光接收机输入光功率为＋2～－3dBm，设计中可根据不同的要求取值。

5）光链路总损耗计算公式：

A＝04L＋10lg K＋2（dBm）

式中：L为光纤长度；

K为光分路器各输出口分光比（以X%表示）；

10lg K为分光损耗；

2为FC/APC活接头损耗，每条光路两个，损耗为05×2＝1dB；光分路器插入损耗按分路少于8路时的插损＋预留余量＋1dB计算。

下面以我市有线电视系统中心前端到各个分前端为例计算（光分路器留有4个余口，距离分别为6km，4km，8km，12km）。

1）光纤损耗A=04dB/km×光纤长度

井头镇：A1＝04×10＝4dBm＝251mW

双庄镇：A2＝04×5＝2dBm＝158mW

果园乡：A3＝04×9＝36dBm＝229mW

通成山庄：A4＝04×5＝2dBm＝158mW

预留部分：

A5＝04×6＝24dBm＝174mW

A6＝04×4＝16dBm＝145mW

A7＝04×8＝32dBm＝209mW

A8＝04×12＝48dBm＝302mW

2）分光比K＝1001×04Li/(∑1001×04Li)，∑下限从i＝1开始，上限为N，因分光器采用1×8，所以N＝8 K1＝A1/（A1＋A2＋A3＋A4＋A5＋A6＋A

7＋A8）＝154%

K2＝97%K3＝141%K4＝97%

K5＝107%K6＝89%K7＝129%K8＝186%。

将计算结果列成表2。

表2各分前端计算结果

分前端长度(km)光纤损耗(dB)分

光比(%)分光损耗(dB)插损＋余量(dB)总损耗(dB)

井头镇10415481221412

双庄镇5297101214 1

果园乡93614185121411

通成山庄5297101214 1

预留162410797214 1

预留241689105214 1

预留383212989214 1

预留4124818673214 1

用图表示见图1。

3 确定光发射机的功率

为保证足够的C/N，光接收机功率取－2dBm，从接收端向发射端倒算光发射机功率，即光分路器后每路光纤所需的光功率（dBm）＝光接收机输入光功率＋光纤损耗×光纤长度＋光连接器损耗。1)井头镇分前端到中心前端光功率

P1＝－2dBm＋04×10＋05＝25dBm

＝178mW

2)双庄镇分前端到中心前端光功率

P2＝-2dBm＋04×5＋05＝05dBm

＝112mW

3)果园乡分前端到中心前端光功率

P3＝-2dBm＋04×9＋05×2＝21dBm

＝162mW

4）通成山庄分前端到中心前端光功率

P4＝-2dBm＋04×5＋05＝05dBm

＝112mW

5）预留部分分前端到中心前端光功率

P5＝-2dBm＋04×6＋05＝09dBm

＝123mW

P6＝-2dBm＋04×4＋05＝01dBm

＝102mW

P7＝-2dBm＋04×8＋05＝17dBm

＝148mW

P8＝-2dBm＋04×12＋05＝33dBm

＝214mW

P0＝P1＋P2＋P3＋P4＋P5＋P6＋P7＋P8

＝116dBm＝146mW

分光比K=P1/P

6)光发射机功率估算

按光分路器插入损耗对应表查到N=8时附加损耗为06dBm＋设计余量为1dBm P ＝P0＋1dBm＝122dBm

计入光发射机上光连接器的损耗，

P总＝P＋05dBm＝127dBm＝186mW

所以光发射机功率为18～19mW。

通过光链路的分光比和光发射机功率的分析和计算，为选择分光器、光发射机以及光链路的设计和设备选型提供了理论指导。