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光發(fā)射機的作用是將從復(fù)用設(shè)備送來的HDB3信碼變換成NRZ碼；接著將NRZ碼編為適合在光纜線路上傳輸?shù)拇a型；最后在進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，將電信號轉(zhuǎn)換成光信號并耦合進(jìn)光纖。
目錄
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光發(fā)射機光源的調(diào)制
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光發(fā)射機構(gòu)成
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光發(fā)射機原理與故障分析
- 光發(fā)射機電路詳解和原理簡析
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光發(fā)射機原理與故障分析
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光發(fā)射機構(gòu)成
光發(fā)射機光源的調(diào)制
我們都知道，信息的處理都是在電的領(lǐng)域內(nèi)完成的，在光纖通信中，我們必須把電信號轉(zhuǎn)變成光信號，這樣才能在光纖上傳播。在光纖通信系統(tǒng)中，信息由LED或LD發(fā)出的光波所攜帶，光波就是載波，把信息加載到光波上的過程就是調(diào)制。光調(diào)制器就是實現(xiàn)從電信號到光信號的轉(zhuǎn)換的器件。
調(diào)制方式通常分為兩大類，即模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。
模擬調(diào)制又有兩類，一類是用模擬基帶信號直接對光源進(jìn)行強度調(diào)制（D－IM）；另一采用連續(xù)或脈沖的射頻（RF）波作為副載波，模擬基帶信號先對它的幅度、頻率或相位等進(jìn)行調(diào)制，再用該受調(diào)制的副載波去強度調(diào)制光源。模擬調(diào)制的優(yōu)點是設(shè)備簡單，占有帶寬較窄，但它的抗干擾性能差，中繼時噪聲累積。
數(shù)字調(diào)制是光纖通信的主要調(diào)制方式，將模擬信號抽樣量化后，以二進(jìn)制數(shù)字信號“1”或“0”對光載波進(jìn)行通斷調(diào)制，并進(jìn)行脈沖編碼（PCM）。數(shù)字調(diào)制的優(yōu)點是抗干擾能力強，中繼時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現(xiàn)長距離傳輸，它的缺點是需要較寬的頻帶，設(shè)備也復(fù)雜。
按調(diào)制方式與光源的關(guān)系來分，有直接調(diào)制和外調(diào)制兩種。前者指直接用電調(diào)制信號來控制半導(dǎo)體光源的振蕩參數(shù)（光強、頻率等），得到光頻的調(diào)幅波或調(diào)頻波，這種調(diào)制又稱內(nèi)調(diào)制；后者是讓光源輸出的幅度與頻率等恒定的光載波通過光調(diào)制器，光信號通過調(diào)制器實現(xiàn)對光載波的幅度、頻率及相位等進(jìn)行調(diào)制，光源直接調(diào)制的優(yōu)點是簡單，但調(diào)制速率受到載流子壽命及高速率下的性能退化的限制（如頻率啁啾等）。外調(diào)制方式需要調(diào)制器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可獲得優(yōu)良的調(diào)制性能，尤其適合于高速率下運用。
按被調(diào)制光波的參數(shù)分：強度調(diào)制、相位調(diào)制、偏振調(diào)制等。
目前光纖通信中應(yīng)用最多的是光源的基帶直接強度調(diào)制、副載波強度調(diào)制及數(shù)字調(diào)制，高速率時采用外調(diào)制。
光發(fā)射機構(gòu)成
光發(fā)射機原理與故障分析
模擬光發(fā)射機按光波長分為兩大類： 1310nm 光發(fā)和 1550nm 光發(fā)。由于 1310nm 光發(fā)是把射頻電視信號直接加在激光二極管上進(jìn)行光強度調(diào)制的，稱為內(nèi)調(diào)制光發(fā)： 1550nm 波長光發(fā)是把射頻電信號加在外調(diào)制器上進(jìn)行光強度調(diào)制，所以稱為外調(diào)制光發(fā)。兩種光發(fā)射機除調(diào)制方式不同外，在電路結(jié)構(gòu)和工作原理上基本相同，以光發(fā)射模塊為核心，配上外圍電路，構(gòu)成了光發(fā)射機。下面就以直調(diào)式光發(fā)射機為例，對電路的基本原理作一個簡單的介紹。
一、基本原理
從前端輸入的 RF 電視信號經(jīng)過兩級放大、一級電調(diào)衰減器和自動增益控制、一級預(yù)失真補償電路對激光器的偏流進(jìn)行控制。從末級放大器輸出端還分出一部分信號，經(jīng)過峰值檢波、直流放大去控制由 PIN 二極管組成的電調(diào)衰減器和自動增益控制 (AGC) ， AGC 電路受微處理器控制，其功能是保持每個頻道的 RF 信號輸入電平為一個固定電平。以達(dá)到最佳工作效果。 RF 激勵電平檢測信號 (-20 dB) 用于對通道的高頻監(jiān)測。為了減少光發(fā)射機輸出的非線性失真，這里讓 RF 電視信號在進(jìn)入激光器之前，先經(jīng)過一個寬帶驅(qū)動和預(yù)失真補償電路。使其預(yù)先形成一個失真，來抵消激光器的失真．從而提高 CTB CSO 值。經(jīng)過這樣一系列的處理以后，將射頻信號加入激光器激勵口，來控制半導(dǎo)體激光器的偏流，進(jìn)而控制激光器的輸出光強度，一般采用 DFB 激光器作為光源。
二、常見故障分析及檢修
下面筆者就近幾年調(diào)試和維修光發(fā)射機過程中遇到的問題和解決的方法作一個簡單的介紹。
1 ． TV 口輸出后電視畫面質(zhì)量不佳．包括畫面噪波點大或有斜紋橫紋等。
在修理過程中經(jīng)常遇到這種情況。首先要準(zhǔn)確判斷故障產(chǎn)生的部位，先將光發(fā)射機測試口的 RF 信號引入 TV 口中，如果電視畫面出現(xiàn)上述所說的現(xiàn)象，可以大致判斷放大模塊有問題，但還不可以做最后的定論，進(jìn)一步的做法是：將射頻放大電路與光發(fā)射機其他電路隔離開來，將放大信號經(jīng)適當(dāng)?shù)乃p處理后引入電視，這時如果電視畫面依然沒有大的改觀，那么就可以判斷是放大模塊出了問題，當(dāng)然還有個前提條件，那就是放大模塊 +24V 供電必須正常。
還有一種情況判斷起來就比較棘手，那就是激光器出了問題。因為激光器成本占整個光發(fā)射機成本的 60 ％以上，所以對這個問題的判斷一定要謹(jǐn)慎和準(zhǔn)確。筆者在維修過程中一般的做法是：將激光器的射頻激勵口斷開，將射頻信號直接引入電視機，如果這時電視畫面沒有問題，也不能下定論就是激光器壞了，還要對激光器周圍的匹配電路做進(jìn)一步的分析和判斷，主要是激光器偏流電路和恒溫電路，如果電路沒有問題．那么基本上可以斷定是激光器壞了，這種情況下光發(fā)機整機也就失去了修理的價值。
2 ．光功率下降
這種情況在維修光發(fā)射機的過程中也經(jīng)常出現(xiàn)，具體的原因無外乎兩種情況：
(1) 激光器本身老化；
(2) 激光器偏流電路出了問題。對于這兩種情況解決問題的方式只有一種：在保證偏流電路正常工作的情況下，適當(dāng)?shù)靥岣呒す馄髌鳌．?dāng)然有時還要對激光器射頻激勵口的電平作適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以保證光調(diào)制度在一個正常的范圍之內(nèi)。
3 ． AGC 電路失去控制．產(chǎn)生報警
為了穩(wěn)定光發(fā)射機的光調(diào)制度，現(xiàn)在的光發(fā)射機都有 AGC 控制電路，一般是從末級放大器的輸出端取出一部分信號經(jīng)過峰值檢波．直流放大去控制由 PIN 二極管組成的電調(diào)諧器．來實現(xiàn)。 AGC 自動增益控制。 AGC增益失去控制，一般有幾種情況：
(1)PIN 電調(diào)諧二極管壞了； (2)PIN 二極管上的控制電壓沒有被加上； (3) 末級取樣電路出了問題； (4) 通往前面板的控制線斷了，或者前面板的控制開關(guān)出了問題。
4 ．電源問題
