波分复用（wdm）技术在有线电视传输中的应用

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1、波分复用（WDM）技术在有线电视传输中的应用～教育资源库　　摘要：介绍了在南（宁）-昆（明）铁路原有PDH数字通信系统上应用技术开通模拟有线电视（CATV）传输系统，阐述了该系统的工作原理，计算了关键参数、分析了测试数据、展望了应用前景。　　　　关键词：通信、有线电视。波分复用　　一、前言　　　　在原有数字通信系统上通过方式开模拟有线电视传输系统在铁道部尚属首例。就是在同一根光纤上同时传输两个或两个以上波长的传输系统，它能充分利用光纤的带宽资源，成倍地提高系统的容里。　　　　南昆铁路全长898.7正线公里，其中柳州铁路局管辖520公里。南昆铁路沿线多属于贫困地区，职

2、工物资文化生活贫乏，因此全线开通有线电视节目是极其必要的。南昆铁路由于设计较早，所开光纤芯数不多，为8芯光缆，其中4芯开通1550nm波长的干线SDH系统，另外4芯开通1310nm波长的局线PDH系统，因此南昆铁路沿线已无多余光纤供有线电视使用。如果为CATV系统另外敷设光缆或沿线小站均上地面卫星接收设备，则投资巨大，很不现实。为响应信息产业部提出的2000年以前村村通有线广播电视的号召，实现南昆沿线站站通有线电视，我们选择了的方式，即在原有1310nm波长的PDH系统上开通1550nm波长的CATV系统，选用1550nm波长是为了尽量延长CATV系统的传输距离，减

3、少地面卫星接收站的数量。将通信信号与有线电视信号合纤传输，大大节省了投资，充分利用了现有资源，是解决沿线小站职工看电视难问题的一条捷径。　　二、器件、系统工作原理及关键参数考虑　　　　1、器件　　　　系统的核心部件是器件，其特性好坏在很大程度上决定了整个系统的性能。器件是对光波长进行合成与分离的器件，进行合成的称为合波器，进行分离的称为分波器。最常用的器件有两种，即光纤熔锥型器件和薄膜滤波器型器件。　　　　◆光纤熔锥型器件　　　　光纤熔锥型器件是将多根光纤在热熔融条件下拉成锥形，并稍加扭曲，使其熔接在一起，通过锥形区的消失波耦合达到各自波长所需的耦合光功率。这种器件

4、无需波长选择器件，十分简单，易于批量生产。其最大优点是插入损耗低，可达0.05dB。此外还具有很好的光信道带宽／信道间隔比和温度稳定性，能得到较高的隔离比，制造成本也比较低。不足之处是尺寸稍大，波分复用信道数较少（小于10个）。　　　　◆薄膜滤波器型器件　　　　薄膜滤波器型器件通常由一二十层不同材料、折射率和厚度的介质薄膜按照设计要求组合起来，通过对不同波长形成通带和阻带来达到对不同波长进行合成和分离的作用。这种器件的优点是结构紧凑，与光纤参数几乎无关，信号通带很平坦，插入损耗较低，可达0.4dB。缺点是设计和制造比较麻烦，产量较低，价格也高于熔锥型器件。　　　　在

5、本工程中选用了熔锥型器件，取得了很好的效果。　　　　2、系统工作原理　　　　南昆铁路系统由几十个区段组成，每个区段通过器件插入CATV系统后，其工作原理完全相同。单一区段的系统组成如图1。在CATV光发送站，用合波器将数字通信光信号（1310nm波长）与模拟有线电视光信号（1550nm波长）合在一根光纤中传输，在接收站通过分波器分开，1310nm信号送至PDH光接收机，1550nm信号送至一光分路器（最后一站直接送至光接收机），一部分信号继续向下一站传输，另一部分光信号（0～2dBm）送至CATV光接收机，这样在同一根光纤中就实现了通信与有线电视的复用。　　　　　　

6、3、系统关键参数考虑　　　　◆器件隔离度的选择　　　　由图1知，PDH系统发送和接收光功率均很低，其发送机采用LED（发光二极管）光源，其光谱宽度很宽。CATV系统采用的是LD（激光二极管）光源，其发送光功率大，光谱宽度窄。在接收端，两者光功率相差40～50dB，若分波器没有很高的隔离度，则两个光信号之间将产生严重的串扰。下面以全线可能产生串扰最严重的一段来计算所需的最小隔离度。　　　　假设光纤合波器的信号来自EDFA（光纤放大器），经合波后传20公里到达下一站，从分波器1550nm光口输出的光功率为：17dBm-0.5dB-0.5dB2-0.25dB／Km20Km

7、＝9dBm（1）　　　　第一个0.5dB为活动连接器的插入损耗，从EDFA输出光信号约经过4个活动连接器到达分波器输出端；第二个0.5dB为合波器和分波器的平均插入损耗；0.25dB／Km为光纤对1550nm波长光信号的平均衰减。　　　　PDH系统的接收灵敏度为-42dBm（0、1均匀分布时的光功率），若是全1光功率约为-42＋3＝-39dBm（假设原PDH系统消光比远大于10dB），如要求消光比为8.2dB（参照STM-1SDH系统），即最大1550nm串扰光功率应比最小1310nm接收光功率还低8.2dB，从而推出PDH系统所容许的最大1550nm串扰光功率