专利名称：一种光纤有线电视超干线传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种光纤有线电视超干线传输系统，用于副载波复用光纤有线电视网的长距离大范围联网工程，对广电有线电视网的大范围联网整合和模拟电视向数字电视的平移具有重要作用。
背景技术：
光纤有线电视超干线传输系统采用1550nm波长，常规单模光纤在1550nm波长的色散常数高达17ps/km. nm。光纤在大功率下自相位调制效应与光纤在长距离上的强烈色散相结合，发生光波电场的寄生调相到寄生调幅的转换，导致副载波复用光纤传输系统的非线性指标一组合二阶互调大大劣化，同时载噪比受到制约。组合二阶互调与载噪比的组合效应，决定了数字电视的调制误差比，如何减轻组合二阶互调与载噪比的劣化，是实现光纤有线电视超干线传输系统的最大挑战。
组合二阶互调劣化的克服办法之一是对光纤进行色散补偿。由于光纤中的自相位调制要通过光纤色散才能转化为额外的光波强度调制，人们希望从控制光纤色散的角度来克服光纤非线性的影响。色散补偿可用色散补偿光纤或实现。色散补偿光纤的优点是带宽大，时延特性线性好(时延纹波小)，对补偿器的位置不如啁啾光纤光栅敏感。缺点是插入损耗较大，非线性也较大。
光纤有线电视超干线传输系统要求使用掺铒光纤放大器链，链中相邻两EDFA间的光纤跨距由系统指标所容忍的入纤光功率和后一掺铒光纤放大器的输入光功率决定。入纤光功率受制于受激布里渊散射门限和系统组合二阶互调指标，在超干线系统中一般不超过16daii。掺铒光纤放大器的输入光功率则受制于系统载噪比指标。由于放大的自发辐射噪声(ASE)的存在，掺铒光纤放大器引起的系统输出载噪比损伤依赖于它的输入光功率，输入光功率越大，载噪比跌落越少。
原有的光纤有线电视超干线传输系统如
图1所示，由光发射机(31)、多段光纤和多个掺铒光纤放大器(32、33、34、35)级联组成，并在适当的地方插入色散补偿光纤(36)， 色散补偿光纤的长度按D*L = Dd*Ld计算，D为传输光纤的色散常数、Dd为色散补偿光纤的色散，L为需要补偿的传输光纤长度，Ld为色散补偿光纤的长度的。
这种系统存在以下问题
1、色散补偿光纤长度的计算只考虑了色散的影响，没有考虑到大的入纤功率造成的自相位调制效应的影响，使补偿不精确，需要在工程中反复调整。
2、在存在大于IOOkm的超长跨距光中继段时，由于后级掺铒光纤放大器的输入光功率较小，使系统载噪比指标严重劣化，如果在中间增加光中继点，在有些条件下会受到供电、环境等条件限制。
3、由于光纤有线电视超干线传输系统覆盖范围大，用户多，如果在图1某一点发生设备故障或光纤断裂，会造成大范围收视中断，而修复时间较长，这是广电安全播控所不允许的。
由于以上原因，近年来国内对光纤有线电视超干线传输系统的实验和工程实践基本都采用凑试法，缺乏理论指导，以致实验结果差异较大，效果也不理想。在工程上需要反复对各种设备和参数进行调试，使施工周期长，性能也不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤有线电视超干线传输系统，该系统不仅能够提高电视超干线传输可靠性，还可减少干线传输系统的调试时间。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案
本发明的一种光纤有线电视超干线传输系统，该系统包括前端模块1、第一分前端模块 2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块5、第五分前端模块6、第六分前端模块7、正向光纤8、反向光纤9，其中
前端模块，用于将射频电视信号调制成第一路光信号和第二路光信号； 所述的第一分前端模块2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块5、第五分前端模块6、第六分前端模块7，各模块分别用于色散补偿、放大光信号、对光信号进行分路、选择光信号、分配光功率、补偿光信号的功率。
上述各模块之间的信号传递关系为将射频电视信号经前端模块1调制成第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号通过正向光纤8依次经第一分前端模块2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块5、第五分前端模块6、第六分前端模块7传递，第二路光信号反向光纤9依次经第六分前端模块7、第五分前端模块6、第四分前端模块 5、第三分前端模块4、第二分前端模块3、第一分前端模块2传递，实现超长距离上传输数字信号传输。
所述的前端模块1包括正向光发射机11、反向光发射机12、正向切换光开关13、反向切换光开关14、正向掺铒光纤放大器15、反向掺铒光纤放大器16，其中、
正向光发射机11、反向光发射机12，分别将射频电视信号调制到两个输出光口 ； 正向切换光开关13，用于切换出正向光信号，常闭端口连接所述光发射机17的第一个输出光口，常开端口连接所述光发射机18的第一个输出光口，公共端口与掺铒光纤放大器 21连接；
反向切换光开关14，用于切换出反向光信号，常闭端口与所述光发射机17的第二个输出光口连接，常开端口所述光发射机18的第二个输出光口连接，公共端口与掺铒光纤放大器22连接；
正向掺铒光纤放大器15，用于放大正向光信号，并输出至正向光纤8 ； 反向掺铒光纤放大器16，用于放大反向光信号，并输出至反向光纤9。
上述的第一分前端模块2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块 5、第五分前端模块6、第六分前端模块7，其中，
所述的第一分前端模块2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块5、第五分前端模块6、第六分前端模块7分别包括
正向色散补偿模块21，用于对正向光纤8进行色散补偿，其输出与正向掺铒光纤放大器23连接；
反向色散补偿模块22，用于对反向光纤9的前一中继段进行色散补偿，其输出接掺铒式中，Ai为DCF的色散常数，D为传输光纤的色散常数『力入纤光功车^力传输光纤的非线性系数，L为补偿段的光纤长度，Ρ 为色散补偿光纤的输入光功率，Υ 为色散补偿光纤的非线性系数，4为色散补偿光纤的长度。α为传输光纤的损耗常数，& SDCF的损耗常数。
权利要求
1.一种光纤有线电视超干线传输系统，其特征在于，该系统包括前端模块(1)、第一分前端模块(2)、第二分前端模块(3)、第三分前端模块(4)、第四分前端模块(5)、第五分前端模块(6)、第六分前端模块(7)、正向光纤(8)、反向光纤(9)，其中前端模块，用于将射频电视信号调制成第一路光信号和第二路光信号； 所述的第一分前端模块(2)、第二分前端模块(3)、第三分前端模块(4)、第四分前端模块(5)、第五分前端模块(6)、第六分前端模块(7)，各模块分别用于色散补偿、放大光信号、 对光信号进行分路、选择光信号、分配光功率、补偿光信号的功率；上述各模块之间的信号传递关系为将射频电视信号经前端模块(1)调制成第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号通过正向光纤(8)依次经第一分前端模块(2)、第二分前端模块(3)、第三分前端模块(4)、第四分前端模块(5)、第五分前端模块(6)、第六分前端模块(7)传递，第二路光信号反向光纤(9)依次经第六分前端模块(7)、第五分前端模块 (6)、第四分前端模块(5)、第三分前端模块(4)、第二分前端模块(3)、第一分前端模块(2) 传递，实现超长距离上传输数字信号传输。
2.根据权利要求(1)所述的一种光纤有线电视超干线传输系统，其特征在于上述的前端模块，所述的前端模块(1)包括正向光发射机(11)、反向光发射机(12)、正向切换开关 (13)、反向切换光开关(14)、正向掺铒光纤放大器(15)、反向掺铒光纤放大器(16)，其中正向光发射机(11)、反向光发射机(12)，分别将射频电视信号调制到两个输出光口 ； 正向切换光开关(13)，用于切换出正向光信号，常闭端口连接所述光发射机(11)的第一个输出光口，常开端口连接所述光发射机(12)的第一个输出光口，公共端口与掺铒光纤放大器(15)连接；反向切换光开关(14)，用于切换出反向光信号，常闭端口与所述光发射机(12)的第二个输出光口连接，常开端口与所述光发射机(11)的第二个输出光口连接，公共端口与掺铒光纤放大器(16)连接；正向掺铒光纤放大器(15)，用于放大正向光信号，并输出至正向光纤(8); 反向掺铒光纤放大器(16)，用于放大反向光信号，并输出至反向光纤(9)。
3.根据权利要求(1)所述的一种光纤有线电视超干线传输系统，其特征在于上述的第一分前端模块(2)、第二分前端模块(3)、第三分前端模块(4)、第四分前端模块(5)、第五分前端模块(6 )、第六分前端模块(7 )，其中，所述的第一分前端模块(2)、第二分前端模块(3)、第三分前端模块(4)、第四分前端模块(5)、第五分前端模块(6)、第六分前端模块(7)分别包括正向色散补偿模块(21)，用于对正向光纤(8)进行色散补偿，其输出与正向掺铒光纤放大器(23)连接；反向色散补偿模块(22)，用于对反向光纤(9)的前一中继段进行色散补偿，其输出接掺铒光纤放大器(24)连接；正向掺铒光纤放大器(23)，用于放大正向光信号，其输出与正向光分路器(25)连接； 反向掺铒光纤放大器(24)，用于放大反向光信号，其输出与反向光分路器(26)连接； 正向光分路器(25)，用于对正向光信号进行分路，一路输出与正向光纤连接，另一路输出与光开关(27)的常闭端口连接；反向光分路器(26)，用于对反向光信号进行分路，一路输出与反向光纤(9)的下一个。中继段连接，另一路输出与光开关(27)的常开端口连接；光开关(27)，用于选择正向或反向光信号，输出与分配掺铒光纤放大器(28)连接； 分配掺铒光纤放大器(28)，用于给分前端模块后的光分配网提供足够的光功率； 正向泵浦拉曼放大器(29)，当正向光纤(8)的前一光纤段的长度超过IOOkm时，用于补偿正向光信号的功率，输出连接正向色散补偿模块(21)；反向泵浦拉曼放大器(30)，当反向光纤(9)的前一中继段的长度超过IOOkm时，用于补偿反向光信号的功率，输出连接反向色散补偿模块(22)。
4.根据权利要求(1)所述的一种光纤有线电视超干线传输系统，其特征在于上述的正向色散补偿模块(21)包括掺铒光纤放大器(201)和色散补偿光纤(202)，反向色散补偿模块(22 )包括掺铒光纤放大器(203 )和色散补偿光纤(204 )，其中掺铒光纤放大器(201) (203)，用于补偿色散补偿光纤的损耗，输出与色散补偿光纤连接；色散补偿光纤(202)(204)，用于改善由光纤色散和自相位调制引起的系统组合二阶互调指标，色散补偿光纤的长度4按如下计算式，其计算式
式中，Di为DCF的色散常数，D为传输光纤的色散常数力入纤光功车？力传输光纤的非线性系数，L为补偿段的光纤长度力色散补偿光纤的输入光功率，^为色散补偿光纤的非线性系数，乙为色散补偿光纤的长度，α为传输光纤的损耗常数，％ SDCF的损耗常数。
5.根据权利要求(1)所述的一种光纤有线电视超干线传输系统，其特征在于所述的正向色散补偿模块(21)、反向色散补偿模块(22)，其分别包括掺铒光纤放大器、色散补偿光纤
全文摘要
本发明公开了一种光纤有线电视超干线传输系统，该系统各模块之间的信号传递关系为将射频电视信号经前端模块1调制成第一路光信号和第二路光信号，第一路光信号通过正向光纤8依次经第一分前端模块2、第二分前端模块3、第三分前端模块4、第四分前端模块5、第五分前端模块6、第六分前端模块7传递，第二路光信号反向光纤9依次经第六分前端模块7、第五分前端模块6、第四分前端模块5、第三分前端模块4、第二分前端模块3、第一分前端模块2传递，实现超长距离上高质量传输数字信号传输。该系统能提高系统可靠性；能够对组合二阶互调指标进行补偿，提高补偿效果；采用拉曼放大器，改善CNR指标。
文档编号H04N7/22GK102186066SQ20111008769
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者宋英雄, 胡斌, 林如俭, 张 林, 丁瑞, 庄杰, 陈健, 李迎春 申请人:上海大学, 上海凌云天博光电科技有限公司