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光纤在CATV网络信号传输中的应用
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采用光纤传输有线电视信号，具有损耗小、保真度高、频带宽、容量大、抗干扰能力强、无电磁泄漏、温度稳定性好、体积小、重量轻等优点，现已逐步取代了CATV系统中的干线同轴电缆。
光纤是由对近红外波长区的两种不同折射率的石英玻璃材料构成。光纤按其折射率特性可分为：多模阶跃性光纤 （SI）、多模梯度光纤（GI）、单模光纤（SM）；按波长可分为：长波长光纤（主要是1310nm、1510nm两种），短波长光纤（850nm）。要实现以光波为载体的信号远距离传输，就必须用电信号对光波进行光强度调制。因此，按调制方式不同可分为：AM-IM（调幅-光度调制）、FM-IM（调频-光强度调制）、PCM-IM（差分脉码调制-光强度调制）。AM-IM方式，即按副载波残留边带调幅方式组成多路射频信号对激光器发出的激光进行光强度调制，在光纤终端通过光检测器将光波还原成多路射频信号；FM-IM方式，即将多路AV信号对不同载波进行调频，再去调制光波的光强度，在光纤终端经光检测器还原为原多路调频信号；PCM-IM方式，即把AV信号经A/D变换、编码、多路复接，再经MPEG-2压缩（或不压缩），送入光发射机对光波进行光强度调制，再接收端由光检测器进行解调、分接、解压、译码后得到多路AV信号。该方式的系统技术指标高（C/N大于或等于60dB,CSO大于或等于70dB，CTB大于或等于70dB），但投资大，适合作为CATV联网中的干线传输；FM-IM方式的灵敏度高（接受功率可低于50微瓦），传输距离远（50km至80km）、技术指标好。但不能与现有电视兼容，必须经变换后方能供用户收看；而AM-IM方式，其传输方式简单、经济、容量大，经光接收机后信号可以直接通过分配网络供终端用户收看，它是目前最有价值的方案。缺点是灵敏度低，为保证C/N不劣化，光接收机的输入功率不得小于-9dBm；由于其输出功率受散射限制，为加大传输距离，必须加大光发射机的输出功率。
CATV系统采用调幅光纤技术实现信号远距离传输，发射机采用大功率、高线性、分布反馈DFB激光器。以单模光纤作为传输媒介，光接收机的核心器件为半导体激光检测器。按波长可分为1310nm、1550nm AM光纤系统。目前该技术成熟，使用范围广，通过改变DFB注入电流而实现对激光光强度调制。1310nm AM系统由于光纤损耗大，不能直接进行光放大，若要进行远距离传输，必须通过光-电-光中继后，才能传输到较远的地方，而该中继转换对系统技术指标（C/N、CTB、CBO）影响很大；1550nm AM光纤系统由于受色散、激光器影响，它采用外调制方式实现对激光强度的调制（以直流稳定工作下的激光器作光源，电信号通过外调制器处理后激励激光器实现对光强度调制）。在光发射机中采用特殊处理技术，为避免可能在光纤中产生受激布里渊散射对光信号造成损失，而采用掺饵的EDFA对光信号进行放大。针对色散可采用非零色散位移光纤作为传输媒介（覆盖200km的范围）。1550nm AM系统功率高 ，可实现大规模、远距离传输，其中CTB、CSO指标处处相等，EDFA只对C/N指标有所劣化。但对一般县级网络系统来说，只要将光节点处的C/N指标设计得高些即可。系统中各项技术指标的典型值为：C/N大于或等于50dB，CTB大于或等于65dB，CSO大于或等于60dB。指标分配可由下式得到：C/N=50dB-10lga;CSO=-60dB+15lgb; CTB=-65dB+20lgc,式中a、b、c为系统某一部分的分配系数。
目前广播电视网络正朝着综合化、数字化、多功能化方向发展，光节点处纤芯数应留有余量。网络应尽量设计成34KHz至750MHz系统，实践证明它能有效抑制各种低频、高频干扰，同时也为今后数字电视的普及和三网融合奠定基础。
摘自 中国电线电缆网
