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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: ( 36 )Video+PON单纤三向传输技术 （二
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat May 10 14:08:05 2003) , 转信

三、1310/1490/1550nm Video+PON单纤三向传输技术的难点：
1310/1490/1550三波长单纤三向传输技术的最大缺点就是它面临这一些技术难点需要人
们重视，除了PON系统需要解决的各种电路和系统的难题和模拟CATV系统本身存在的一系
列光路和电路难题外，还需要解决一些多光路通道传输存在的问题，当然这些问题必需
在低成本的前提下解决。
1． 快速收发同步电路设计
PON系统要求任意一个远端（ONU）发出的光信号到达局端（OLT）之后都要在很短的时间
（preamble）内获得同步，否则将影响系统的传输效率和传输服务质量（QoS）。
2． 测距和协议
一般PON系统每个局端都有能力至少带16个远端，每个远端与局端的距离可能相差很远，
为了让所有的远端信号有序地到达局端，要求局端对每个远端的距离进行测距，并按照
规定的协议安排每个远端的信号发送。
3． PON上行突发模式光模块
PON系统的下行采用普通TDM的广播方式，关键是上行时TDMA方式对光器件提出了更高的
要求，要求采用突发模式光接收和发射电路，突发模式发射模块一般是用于外部环境比
较恶劣的远端，所以要求在较宽的温度范围内具有稳定的光输出，极低关断光功率的瞬
时功率自动控制电路。突发模式光接收模块要求具有类似直流耦合放大器性能的快速响
应放大器，同时还需要较高的灵敏度和较宽的动态范围。
4． 模拟CATV接收
模拟CATV接收模块的探测器采用专用的高线性InGaAsP-PIN管，一级推挽功率放大，传输
变压器耦合输出的电路，引进了先进的GaAs-HBT晶体管技术，使之在40到860MHz的较宽
频率范围内具有较高的增益和较低的失真，输出电回波损耗高，功耗低。
5． 光纤线路的问题
因为系统涉及到1310nm、1490 nm、1550nm三个波长，要求光纤在整个工作波长范围内都
有较低的衰减，尤其是长期工作后和恶劣环境下要求OH-的吸收峰足够小。为了减小反射
光对其它波长通道，特别是1550nm模拟传输的影响，要求所有的光纤连接点都要有足够
高的光回波损耗，最好大于45dB
6． 无源光分路器的问题
一般的分路器分窄带和宽带两种，宽带（双窗口）分路器在1490nm附近的附加损耗和分
路误差都会有不同程度的劣化，如果采用特殊的工艺有望减小这种劣化的程度。同光纤
线路存在的光回波损耗问题一样，光分路器的回波损耗均应大于45dB，线路中所有的活
动连接头均应采用APC连接头。
7． 输出功率
点对多点的PON系统无论上行还是下行都面临着相近的分光衰减，这就要求局端和远端器
件的输出光功率都足够大才能满足系统的需求。提高发射器件的耦合效率是解决这个问
题的最佳途径。
8． 1490/1550nm波分复用（WDM）
无论采用融锥光纤（Fused Fiber），光学镀膜（Thin Film），或平面波导（Planar L
ightwave Circuit）工艺，将1490nm和1550nm的接收光完全分开都是不容易的。
9． 隔离度
一般作为PON系统下行传输的1490nm的光功率在-30到-15dBm之间，而作为模拟CATV传输
的1550nm的光功率约-3到0dBm左右，模拟CATV传输的信噪比一般需要大于50dB，所以作
为噪声源之一的1550/1490隔离度应该大于35 dB；为了保证数字接收的灵敏度不受1550
nm的光功率影响，作为噪声源之一的1490/1550隔离度应该大于40dB；
10． 温度稳定性等问题
因为融锥光纤或光学镀膜部件本身的温度稳定性较好，可以不予考虑，整个三波长单纤
三向传输系统的温度性能不稳定主要是由其中无制冷发射器件的温度漂移产生的，一致
性和互通性等问题主要也是由于同样原因。
四、1310/1490/1550nm Video+PON单纤三向模块：
适应整个Video+PON单纤三向传输系统，我们将CATV光接收组件、后续模拟放大电路、W
DM耦合器、分路器、数字光接收器件、数字光发射器件等元件组合成一个完整的远端模
块，模块提高了集成度和可靠性，降低了成本，这些优势对于远端设备来说是非常重要
的。用这种模块的样机已在2001年3月的OFC会议上进行了演示，完成了1310/1490/1550
nm单纤三向传输。下图是模拟单纤三向模块外形参考图。
FTTH模拟单纤三向模块主要指标（模拟CATV和数字传输设备的模数混传）：
模拟接收响应度: >0.7A/W(1550nm)
模拟接收增益: >18dB（40MHz～860MHz）
模拟接收失真: >72dB（CSO@860MHz）
>76dB（CTB@860MHz）
模拟接收光回波损耗: >40dB(1550nm)
模拟接收电回波损耗: >12dB
数字传输发射功率： >0.5mW(1310nm)
数字传输接收灵敏度： < -33dBm(1490nm)
隔离度: >35dB（1550nm端收1490nm的光）
>40dB（1490nm端收1550nm的光）



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※ 来源:．哈工大紫丁香 http://bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]