论文部分内容阅读
【摘 要】本文简要论述有线电视光纤传输系统的基本构成与维护方法。
【关键词】有线电视;传输系统;构成;维护
随着我国CATV网络规模的逐渐扩大、数字化整体转换工作步伐的加快、视频点播、信息服务、证劵服务和高速宽带数据增值业务得需求的不断增加，以及频道数量的逐年增多，传输技术已完成由单纯的同轴电缆向光纤电缆混合网（HFC）过度，光纤传输系统具有传输平带宽、通信容量大、传输损耗低、传输距离远、抗干扰能力强、信号传输质量高、无电磁辐射等优点。本文试图就我县电视信号光纤传输系统的基本构成与维护情况进行一些分析和总结。
１．光纤传输系统的基本构成
1.1光发射机
光纤传输系统发射端的光发射机是实现电信号到光信号转换的光端机，它由光源(半导体激光器或发光二极管)、驱动器和调制解调器组成，其功能是将来自于视音频信号源的电信号对光源发出的光波信号进行调制成为已调光信号，光发射机输出的已调光信号经耦合器耦合到光纤中传输。光纤传输系统的光发射功率和总损耗之间应该满足下述关系：光发射功率=光接收机灵敏度+光纤总损耗+接头总损耗+富余量。每千米光纤及其接头平均损耗一般为0.3-0.5dB,富余量一般为0-8dB。富余量支留给系统设计时所需的富余量加上光源、光电检测器、光纤等随时间增加带来的性能退化，以及由于温度变化、维修等带来的损耗变化。光发射机分为内调制发射机和外调制发射机。
1.2光纤连接器
光纤传输系统中光纤间的连接、光纤与光端机等的连接，需要使用光纤连接器、光纤跳线、尾纤等无源器件。在光纤链路中，光纤与设备（光端机、光测试仪表等）的连接、光端机内部连接、光纤与其他光源器件的连接以及光纤配线架上光纤与光纤之间的连接都需要采用活动连接器，一套活动连接器由两个连接头和一个与之配套的连接适配器（法兰盘）组成。
1.3光衰减器
光衰减器对光功率能进行预定量的光衰减。共有两种类型：固定式衰减器、可变式衰减器。
1.4光耦合器
光耦合器是实现对光信号进行分路或合路的功能器件，按照端口的布置排列的不同，光耦合器可分为Y型耦合器、星型耦合器、定向耦合器。在光纤传输的使用过程中，要根据实际的需要来定光耦合器。在安装的过程中要注意不要将输入和输出端弄混。
1.5光波分复用器
前面介绍的耦合器一般与波长无关，而与波长有关的耦合器就称为光分波器/合波器，它是用于波分复用传输方式中的无源器件。波分复用器是把多个不同波长的发射机输出的光信号和在一起耦合到一根光纤中传输，或者是把一根光纤传输的多个不同波长的光信号，按照波长分配给不同的接收机，前者称为光合波器，后者称为光分波器。
1.6光纤和光缆
光纤和光缆构成光的传输通路，其功能是将发射端发出的已调光信号，经过光纤和光缆的远距离传输后，耦合都接收端的光电检测器，完成信息传送任务。光纤由高纯度的玻璃材料制造而成，实际应用中使用的是容纳许多根光纤的光缆，每根光纤具有各自的包层。目前使用的光纤可分为多模光纤和单模光纤。单模光纤在给定的工作波长上只传输单一主模（机模），多模光纤在给定的工作波长上有多个模式在光纤中传输。单模光纤的传输带宽、传输容量、传输距离等传输特性优于多模光纤，单模光纤广泛应用于长距离传输系统，单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。
1.7光放大器
为了满足长距离通信的需要，必须在光纤通信线路上进行信号衰减的补偿和对崎变信号的恢复整形，然后据需向终端传送，完成这一工作的设备就是光放大器（EDFA）
（1）为了保证EDFA输出有良好的线性指标，输入EDFA的光功率范围一般为1-10 dbm.
（2）在需要清洁光纤连接器时，务必先将设备电源关闭，然后才能进行连接器的插拔，光纤连接器清洁后一定要保证完全干透，才能进行连接，如果带有 液体进行连接，极易造成EDFA的损坏。
1.8光接收机
光接收机能探测到经传输的微弱信号，并放大、恢复光载波所携带的原信号。通常在有线电视传输系统中使用的光接收机是1310nm、1550nm通用。
2.降低光纤传输损耗的办法
（1）系统设计与施工时，应选用同一批次、特性一致或匹配的优质名牌光纤，降低纤芯直径等对光纤熔接损耗的影响。
（2）应严格按照规程进行光缆施工，配盘时尽量做到整盘配置，以尽量减少接头数量。
（3）应挑选经验丰富的接续人员严格按照光纤熔接光纤工艺流程进行接续和测试，严格控制接头损耗，求出两个测量结果的平均值，接续损耗应不大于0.08dB/个，不符合要求的应重新熔接。
（4）光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序，好的端面应平整、无毛刺、无缺损、与轴线垂直，且保持清洁，避免灰尘污染。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接，不饿间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放，防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。
（5）应按照熔接机的操作流程正确使用熔接机，要根据光纤类型正确地设置熔接参数。放置光纤到熔接机V型槽中时动作要轻巧，减少光纤轴线径向偏移。
3.光纤有线电视网络的日常维护
3.1光发射系统的维护
（1）检查前端信号源，送入光发射机的电信号（射频信号）必须符合相关技术指标。信号太小，调制度就小，会降低信号的载噪比指标，影响图像的清晰度。信号太小，会产生失真，设置损坏光发射机，所以，各频道输入光发射机的驱动电平应在规定值±1dB以内。
（2）光发射系统的维护。①用已校准的光功率计检查光纤发射机的输出光功率。若输出光功率正常，则可确认光发射机工作正常。若输出光功率比正常值低，则可将活动连接器的端面用酒精棉棒擦洗，再测光功率。②若无输出光功率或输出光功率太低，则检查光发光射光的AC电源供电线及熔断器是否正常，若AC电源正常，则检查面板上显示的DFB激光器偏流及制冷电流是否正常，可打开光发射机机箱，松开内部光纤接头，小心清洁光纤端面，再复原，但要注意，绝不能触碰激光器，静电很可能导致激光器损坏。若经上述检查后确信是光发射机故障，则进行修理。③机房配备足够容量的不间断电源USP，温度保持25℃左右。经常检查电源插头、电缆接头、尾纤接插头等各种接插头有无松动或脱落、检查接地是否良好、检查配线柜里尾纤有无受压、受牵引或过度弯曲等现象、检查连接头有无松动或脱落。
3.2光缆网的维护
（1）杆路维护。对杆路应每10天进行一次巡视，每年对光缆杆路进行一次大规模维护。要求做到，杆身牢靠，杆基稳固，杆号清晰，拉线及地锚强度可靠。
（2）吊线维修。检查掉吊线终结，吊线保护装置及吊线的锈蚀情况，严重锈蚀的部分应予以更换，检查吊线垂度发现明显下落时，应调整垂度；整理、添补或更换缺损锈蚀的挂钩。
（3）光缆维修。检查光缆有无明显下垂，杆上预留光缆及保护套管安装是否牢靠，光缆外护层有无明显异常现象。光缆明显下垂或外护层发生异常现象应及时处理、检查接续盒，预留架安装是否牢固，有无锈蚀损伤。发现问题应及时处理。
3.3光接收部分的维护
（1）光发射机射频输入电平降低，使光发射机调制度降低，输出光功率降低，解决措施是适当提高光发射机的输入电平。
（2）收、发两端的光连接器松脱，接触不好，导致光功率严重降低。尤其是对于APC斜球面光纤端面的连接器，一定要平滑插入后，再左右活动以下，使两端面对准到位、插紧。
（3）检查光接收机的输入光功率是否与原测试记录值一致，若相差太大，则表明光缆线路有故障。
（4）检查光接机的AC电源供电情况是否正常，也可用数字三用表检查光接收模块的工作电压，是否与原测试记录相一致。经上述检查后，可以确信光接收机有无故障。
【关键词】有线电视;传输系统;构成;维护
随着我国CATV网络规模的逐渐扩大、数字化整体转换工作步伐的加快、视频点播、信息服务、证劵服务和高速宽带数据增值业务得需求的不断增加，以及频道数量的逐年增多，传输技术已完成由单纯的同轴电缆向光纤电缆混合网（HFC）过度，光纤传输系统具有传输平带宽、通信容量大、传输损耗低、传输距离远、抗干扰能力强、信号传输质量高、无电磁辐射等优点。本文试图就我县电视信号光纤传输系统的基本构成与维护情况进行一些分析和总结。
１．光纤传输系统的基本构成
1.1光发射机
光纤传输系统发射端的光发射机是实现电信号到光信号转换的光端机，它由光源(半导体激光器或发光二极管)、驱动器和调制解调器组成，其功能是将来自于视音频信号源的电信号对光源发出的光波信号进行调制成为已调光信号，光发射机输出的已调光信号经耦合器耦合到光纤中传输。光纤传输系统的光发射功率和总损耗之间应该满足下述关系：光发射功率=光接收机灵敏度+光纤总损耗+接头总损耗+富余量。每千米光纤及其接头平均损耗一般为0.3-0.5dB,富余量一般为0-8dB。富余量支留给系统设计时所需的富余量加上光源、光电检测器、光纤等随时间增加带来的性能退化，以及由于温度变化、维修等带来的损耗变化。光发射机分为内调制发射机和外调制发射机。
1.2光纤连接器
光纤传输系统中光纤间的连接、光纤与光端机等的连接，需要使用光纤连接器、光纤跳线、尾纤等无源器件。在光纤链路中，光纤与设备（光端机、光测试仪表等）的连接、光端机内部连接、光纤与其他光源器件的连接以及光纤配线架上光纤与光纤之间的连接都需要采用活动连接器，一套活动连接器由两个连接头和一个与之配套的连接适配器（法兰盘）组成。
1.3光衰减器
光衰减器对光功率能进行预定量的光衰减。共有两种类型：固定式衰减器、可变式衰减器。
1.4光耦合器
光耦合器是实现对光信号进行分路或合路的功能器件，按照端口的布置排列的不同，光耦合器可分为Y型耦合器、星型耦合器、定向耦合器。在光纤传输的使用过程中，要根据实际的需要来定光耦合器。在安装的过程中要注意不要将输入和输出端弄混。
1.5光波分复用器
前面介绍的耦合器一般与波长无关，而与波长有关的耦合器就称为光分波器/合波器，它是用于波分复用传输方式中的无源器件。波分复用器是把多个不同波长的发射机输出的光信号和在一起耦合到一根光纤中传输，或者是把一根光纤传输的多个不同波长的光信号，按照波长分配给不同的接收机，前者称为光合波器，后者称为光分波器。
1.6光纤和光缆
光纤和光缆构成光的传输通路，其功能是将发射端发出的已调光信号，经过光纤和光缆的远距离传输后，耦合都接收端的光电检测器，完成信息传送任务。光纤由高纯度的玻璃材料制造而成，实际应用中使用的是容纳许多根光纤的光缆，每根光纤具有各自的包层。目前使用的光纤可分为多模光纤和单模光纤。单模光纤在给定的工作波长上只传输单一主模（机模），多模光纤在给定的工作波长上有多个模式在光纤中传输。单模光纤的传输带宽、传输容量、传输距离等传输特性优于多模光纤，单模光纤广泛应用于长距离传输系统，单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。
1.7光放大器
为了满足长距离通信的需要，必须在光纤通信线路上进行信号衰减的补偿和对崎变信号的恢复整形，然后据需向终端传送，完成这一工作的设备就是光放大器（EDFA）
（1）为了保证EDFA输出有良好的线性指标，输入EDFA的光功率范围一般为1-10 dbm.
（2）在需要清洁光纤连接器时，务必先将设备电源关闭，然后才能进行连接器的插拔，光纤连接器清洁后一定要保证完全干透，才能进行连接，如果带有 液体进行连接，极易造成EDFA的损坏。
1.8光接收机
光接收机能探测到经传输的微弱信号，并放大、恢复光载波所携带的原信号。通常在有线电视传输系统中使用的光接收机是1310nm、1550nm通用。
2.降低光纤传输损耗的办法
（1）系统设计与施工时，应选用同一批次、特性一致或匹配的优质名牌光纤，降低纤芯直径等对光纤熔接损耗的影响。
（2）应严格按照规程进行光缆施工，配盘时尽量做到整盘配置，以尽量减少接头数量。
（3）应挑选经验丰富的接续人员严格按照光纤熔接光纤工艺流程进行接续和测试，严格控制接头损耗，求出两个测量结果的平均值，接续损耗应不大于0.08dB/个，不符合要求的应重新熔接。
（4）光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序，好的端面应平整、无毛刺、无缺损、与轴线垂直，且保持清洁，避免灰尘污染。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接，不饿间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放，防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。
（5）应按照熔接机的操作流程正确使用熔接机，要根据光纤类型正确地设置熔接参数。放置光纤到熔接机V型槽中时动作要轻巧，减少光纤轴线径向偏移。
3.光纤有线电视网络的日常维护
3.1光发射系统的维护
（1）检查前端信号源，送入光发射机的电信号（射频信号）必须符合相关技术指标。信号太小，调制度就小，会降低信号的载噪比指标，影响图像的清晰度。信号太小，会产生失真，设置损坏光发射机，所以，各频道输入光发射机的驱动电平应在规定值±1dB以内。
（2）光发射系统的维护。①用已校准的光功率计检查光纤发射机的输出光功率。若输出光功率正常，则可确认光发射机工作正常。若输出光功率比正常值低，则可将活动连接器的端面用酒精棉棒擦洗，再测光功率。②若无输出光功率或输出光功率太低，则检查光发光射光的AC电源供电线及熔断器是否正常，若AC电源正常，则检查面板上显示的DFB激光器偏流及制冷电流是否正常，可打开光发射机机箱，松开内部光纤接头，小心清洁光纤端面，再复原，但要注意，绝不能触碰激光器，静电很可能导致激光器损坏。若经上述检查后确信是光发射机故障，则进行修理。③机房配备足够容量的不间断电源USP，温度保持25℃左右。经常检查电源插头、电缆接头、尾纤接插头等各种接插头有无松动或脱落、检查接地是否良好、检查配线柜里尾纤有无受压、受牵引或过度弯曲等现象、检查连接头有无松动或脱落。
3.2光缆网的维护
（1）杆路维护。对杆路应每10天进行一次巡视，每年对光缆杆路进行一次大规模维护。要求做到，杆身牢靠，杆基稳固，杆号清晰，拉线及地锚强度可靠。
（2）吊线维修。检查掉吊线终结，吊线保护装置及吊线的锈蚀情况，严重锈蚀的部分应予以更换，检查吊线垂度发现明显下落时，应调整垂度；整理、添补或更换缺损锈蚀的挂钩。
（3）光缆维修。检查光缆有无明显下垂，杆上预留光缆及保护套管安装是否牢靠，光缆外护层有无明显异常现象。光缆明显下垂或外护层发生异常现象应及时处理、检查接续盒，预留架安装是否牢固，有无锈蚀损伤。发现问题应及时处理。
3.3光接收部分的维护
（1）光发射机射频输入电平降低，使光发射机调制度降低，输出光功率降低，解决措施是适当提高光发射机的输入电平。
（2）收、发两端的光连接器松脱，接触不好，导致光功率严重降低。尤其是对于APC斜球面光纤端面的连接器，一定要平滑插入后，再左右活动以下，使两端面对准到位、插紧。
（3）检查光接收机的输入光功率是否与原测试记录值一致，若相差太大，则表明光缆线路有故障。
（4）检查光接机的AC电源供电情况是否正常，也可用数字三用表检查光接收模块的工作电压，是否与原测试记录相一致。经上述检查后，可以确信光接收机有无故障。