1310nm调幅光发射机制造技术

1310nm调幅光发射机，其特征在于：在射频信号处理单元中设置一个以电控衰减器为核心的自动增益控制电路和一个失真程度改善大的射频信号预失真非线性补偿电路；在控制单元电路中设置有延时起动保护电路和自动光功率控制电路、自动温度控制电路；在电源系统中设置有同时提供主、次工作电流的热备份主、备份开关电源。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及有线电视网络宽频带激光传输
，属一种调幅光发射机。 
技术介绍
有线电视已成为我国信息化网络的重要组成部分，早期的有线电视网络是纯同轴有线电视网络，仅限于收看几十套电视节目，九十年代后，随着光纤传输技术在有线电视领域的不断扩展，有线电视网络逐渐向宽频带、高可靠、传输容量大、传输速度高的光纤同轴混合网（HFC）发展，由于HFC网具有其他网络无可比拟的宽频优势，使其在满足传统收看电视节目的同时，还可开启多种增值业务，如付费电视、视频点播、数字电视、网上银行、英特网服务、IP电话等，具有三网合一的功能。 光纤传输技术在HFC网络应用的核心是宽频带调幅光发射机和光接收机。宽频带调幅光发射机是将所需传送的宽带射频信号对激光器进行幅度调制，从而得到所需的传输光能量以便在光纤中传输。现有的调幅光发射机在可靠性及适用性方面都存在一些缺陷和不足，可靠性问题主要指光发射机的使用寿命较短和高温恶劣环境下能否正常工作；适用性存在的问题主要指由于有线电视网络的多功能开发使其传输的频道数目不断增加，造成其合成电平幅度变化较大，或者受外界环境条件的影响造成发射机的输入电平大幅提高，从而改变进激光器的激励电平，造成整机的非线性指标下降，影响图像画面质量。
技术实现思路
本技术一是为了克服现有发射机技术中，存在由于有线电视网络的多功能开发使其传输的频道数目不断增加，造成其合成电平幅度变化较大，引起光发射机的整机非线性指标参数劣化；二是如何延长光发射机的使用寿命问题。 针对以上问题，本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：在射频信号处理单元中设置一个以电控衰减器为核心的自动增益控制电路和一个失真程度改善大的射频信号预失真非线性补偿电路；在控制单元电路中设置有延时起动保护电路和自动光功率控制电路、自动温度控制电路；在电源系统中设置有同时提供主、次工作电流的热备份主、备份开关电源；a)→所述自动增益控制电路的输入端与第一级推挽放大电路的输出端连接，自动增益控制电路的输出端与功率放大模块的输入端连接；b)→所述射频信号预失真非线性补偿电路的输入端与功率放大电路的输出端相连接，预失真电路的输出端经匹配网络与激光器的LD正极相连接，热备份开关电源的输出端与光发射机的次要负载连接；c)→所述控制单元电路中的延时起动保护电路和自动光功率控制电路输入端与激光器的PD二极管正极相连接，输出端与激光器的LD二极管负极相连接；控制单元电路中的自动温度控制电路输入端与热敏电阻的一端相连接，输出端与制冷器的正极相连接；d)→所述热备份主、备开关电源的电源输入端均与220V/AC市电网连接，主开关电源和备份开关电源的输出端均与光发射机的次要负载相连接。本技术的有益效果是，其一，当频道数从十几到近百个发生变化时，无需调整发射机的射频输入电平，整机的适应性较强；其二，由于发射机前级射频电平发生一定范围的变化时，也无需调整发射机的射频输入电平，减小了系统的维护量，保证了整个系统的稳定；其三，光发射机的可靠性和使用寿命也大幅提高，有效提高了系统的安全性；其四，可广泛用于宽带综合信息网中，传输电视、数据和声音等多项业务，是宽带接网的关键传输设备，多端口输入使光发射机在网络正常运行时，能在不中断原有信源传输的同时及时方便地插入其他业务信源的传输，使光发射机在使用中适应性增强；其五，本技术性价比优异、稳定性高，可大大降低有线电视网的改造费用，加快我国有线电视网由模拟向数字化过渡的过程，社会效益将十分显著。 附图说明图1是本技术的电路原理框图。 图2是本技术的电调AGC电路原理框图。图3是本技术的自动光功率控制（APC）和自动温度控制（ATC）电路原理框图图4是本技术的预失真补偿电路原理图图5是本技术的CPU控制电路原理图具体实施方式1．在图1的框图中，外置两个电源同时提供工作电流的热备份主、备开关电源，热备份主、备开关电源的电源输入端均与市电网连接，热备份主、备开关电源的输出端与调幅光发射机的负载连接。在激光器及控制单元中的CPU中设置了对其激光器偏置电流实行自动断开的控制程序，设置了对温度和光功率实行自动检测报警并具有保护激光器损坏的功能；设置了对射频输入信号实行自动检测电平高低的报警功能。在射频信号处理单元中，设置了可同时接收数据信号和电视信号的双路射频信号RF输入口。预放大电路采用砷化镓放大器；功率放大电路采用NEC砷化镓系列放大模块。激光器采用DFB激光器组件；激光器及控制单元采用ATMEGA16A微处理器控制。 2．在图2所述射频信号处理单元中，一般光发射机的自动增益控制AGC范围在±3dB，由于有线电视网络的多功能开发使其传输的频道数目不断增加，造成其合成电平幅度变化较大，为适应网络未来的需求，本光发射机的自动增益控制范围AGC达到±8dB，控制范围大的优势十分明显。其一，当频道数从十几到近百个发生变化时，无需调整发射机的射频输入电平，整机的适应性较强；其二，由于发射机前级射频电平发生一定范围的变化时，也无需调整发射机的射频输入电平，减小了系统的维护量，保证了整个系统的稳定。 3．在图3 所述激光器及控制单元，主要为激光器组件，它包括半导体激光器LD芯片，用于光功率探测与自动光功率控制的光探测芯片；DFB有用于双向自动温度控制的半导体制冷器和热敏电阻，用于减少外界回射影响的光隔离器与光纤耦合部分和宽带阻抗匹配及偏流与控制电路；还有用于开机瞬间保护激光器的延时起动电路。   为保证激光器工作在线性区域，选择适当的偏置电流是十分重要的，在偏置电流上叠加有线电视宽带射频电信号对激光器进行幅度调制，从而得到所需的光能量。为使激光器较好地工作在线性区域并长期稳定的运行，必须对输出的光功率进行控制，通过光功率检测将被测的光功率以电流的形式取出来，用来监测激光器工作过程输出光功率的变化，并用自动光功率控制环路对功率变化进行跟踪，及时自动改变激光器的偏置电路，使输出光功率保持不变。由于激光器的光功率——电流特性曲线会随温度变化而变化，必须保持激光器的工作温度恒定。在双向闭环温度控制电路和热敏电阻传感器的控制下，当温度升高，半导体制冷器的电流就正向流过致冷器并致冷降温，当温度降低电流反向流过致冷器并致热升温，从而达到双向温度控制。4．在图4所述预失真电路中，由于激光器的光功率——电流特性存在一定的非线性，从而影响了整机的非线性指标，为了提高整机的非线性指标，光发射机在功率放大之后，本技术巧妙地附加一个失真特性与激光器调制特性非线性失真相反的电路，使输入的多频道射频信号预先经过电路进行反失真，然后再去激励调制激光器，使两个失真互相抵消从而达到补偿目的。光发射机严格控制预失真电路与激光器调制特性非线性失真的相反性，使得二次失真改善的程度达到6-10dB。 5．在图5所述的CPU控制电路中，调幅光发射机选用了ATMEGA16A单片机作为微处理器，它能有效地控制自动光功率控制环路的工作状态，将出厂光发射机的最佳工作状态参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1310nm调幅光发射机，其特征在于：在射频信号处理单元中设置一个以电控衰减器为核心的自动增益控制电路和一个失真程度改善大的射频信号预失真非线性补偿电路；在控制单元电路中设置有延时起动保护电路和自动光功率控制电路、自动温度控制电路；在电源系统中设置有同时提供主、次工作电流的热备份主、备份开关电源；a)所述自动增益控制电路的输入端与第一级推挽放大电路的输出端连接，自动增益控制电路的输出端与功率放大模块的输入端连接；b)所述射频信号预失真非线性补偿电路的输入端与功率放大电路的输出端相连接，预失真电路的输出端经匹配网络与激光器的LD正极相连接，热备份开关电源的输出端与光发射机的次要负载连接；c)所述控制单元电路中的延时起动保护电路和自动光功率控制电路输入端与激光器的PD二极管正极相连接，输出端与激光器的LD二极管负极相连接；控制单元电路中的自动温度控制电路输入端与热敏电阻的一端相连接，输出端与制冷器的正极相连接；d)所述热备份主、备开关电源的电源输入端均与220V/AC市电网连接，主开关电源和备份开关电源的输出端均与光发射机的次要负载相连接。

【技术特征摘要】
1.1310nm调幅光发射机，其特征在于：在射频信号处理单元中设置一个以电控衰减器为核心的自动增益控制电路和一个失真程度改善大的射频信号预失真非线性补偿电路；在控制单元电路中设置有延时起动保护电路和自动光功率控制电路、自动温度控制电路；在电源系统中设置有同时提供主、次工作电流的热备份主、备份开关电源；
a)所述自动增益控制电路的输入端与第一级推挽放大电路的输出端连接，自动增益控制电路的输出端与功率放大模块的输入端连接；
b)所述射频信号预失真非线性补偿电路的输入端与功率放大电路的输出端相连接，预失真电路的输出端经匹配网络与激光器的LD正极相连接，热备份开关电源的输出端与光发射机的次要负载连接；
c)所述控制单元电路中的延时起动保护电路和自动光功率控制电路输入端与激光器的PD二极管正极相连接，输出端与激光器的LD二极管负极相连接；控制单元电路中的自动温度控制电路输入端与热敏电阻的一端相连接，输出端与制冷器的正极相连接；
d)所述热备份主、备开关电源的电源输入端均与220V/AC市...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡晶，
申请(专利权)人：珠海柏卫宽带电子有限公司，
类型：实用新型
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