本实用新型涉及有线电视信号放大器领域，尤其涉及一种有线电视系统模拟光纤放大器。
背景技术：
有线电视是一种使用同轴电缆作为介质直接传送电视、调频广播节目到用户电视的一种系统。自九十年代末，数码信号压缩技术的进步使数码有线电视服务变得更为普及。在这技术下，有线频道会先被转化为数码信号并经压缩处理后传送，所以数码有线电视能在相同的频宽下提供更多电视频道。现时大部分的系统能同时处理模拟及数码信号，因此基本的有线电视服务会提供一部分的模拟频道，而附加频道则以数码制式播送。
光纤放大器是光纤通信系统中重要的光中继传输设备，主要用于电视图象信号、数字电视信号、电话语音信号和数据(或压缩数据)信号的远距离光纤传输。随同互联网等的传播，传输能力在迅速的增加，以致在WDM(波分复用)系统中通过利用通信系统作为大容量的光通信系统应用越来越广泛。在WDM系统中，必须使用掺铒光纤放大器作为转发器，并且存在放大带宽在1530-1600nm的WDM系统。然而，为了实现大容量的通信设备，必须扩大光纤放大器的放大带宽，并且很需要开发能够覆盖光纤的低损耗区的光纤放大器。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是在于提供有线电视系统模拟光纤放大器，放大器输出光功率高、噪声低、温升小、宽频带，极大的延长系统的传输距离，广泛用于国内有线电视地市级连网和电信系统中。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
一种有线电视系统模拟光纤放大器，包括依次连接的信号输入端、第一耦合器、输入端光隔离器、第一波分复用器、掺铒光纤、第二波分复用器、输出端光隔离器、色散补偿器、光滤波器、信号输出端，所述第一波分复用器连接有第一泵浦激光器，所述第二波分复用器连接所述第二泵浦激光器，所述第一泵浦激光器和第二泵浦激光器连接有32位处理器；所述光滤波器包括微腔结构、微光纤结构、至少一层吸光性薄膜以及调节结构；所述调节结构分别与所述微腔结构、所述微光纤结构和所述吸光性薄膜连接，用于调节所述吸光性薄膜与所述微腔结构之间的距离，以及所述微光纤结构与所述微腔结构之间的距离；所述微腔结构呈环形设置，所述微光纤结构位于环形的所述微腔结构所在平面内，与所述微腔结构相对设置，并与所述微腔结构耦合，且所述微光纤结构的光输出端的功率达到最小功率值；所述吸光性薄膜沿垂直于环形的所述微腔结构所在平面的方向，与所述微腔结构相对设置，并与所述微腔结构耦合，用于根据与所述微腔结构之间的距离，调节所述光滤波器的带宽。
作为优选的，所述吸光性薄膜包括石墨烯薄膜，所述吸光性薄膜的直径大于所述微腔结构的主直径。
作为优选的，所述输入端光隔离器和所述输出端光隔离器结构相同，包括一对准直组件以及设置于所述准直组件之间的隔离组件，所述隔离组件包括依次设置的第一分光晶体、半波片、旋光晶体及第二分光晶体，所述旋光晶体固定于一永磁铁中，所述旋光晶体两侧设置有至少一个反射片。
作为优选的，还包括有第一光探测器、第二光探测器和第二耦合器，所述第一耦合器通过所述第一光探测器连接32位处理器，所述第二耦合器通过第二光探测器连接32位处理器。
作为优选的，所述32位处理器还连接有LAN接口和RS232接口。
作为优选的，所述32位处理器还连接有电源监测装置，所述第一泵浦激光器为980nm泵浦激光器，所述第二泵浦激光器为980/1480泵浦激光器。
作为优选的，所述32位处理器分别通过功率控制单元、电流控制单元和温度控制单元连接所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器。
作为优选的，还包括外壳，所述外壳上设有控制面板，所述控制面板连接所述32位处理器，所述控制面板上设有电源指示灯、输入光功率指示灯、泵浦工作状态指示灯、泵浦激光器开关钥匙、160×32 点阵液晶显示屏、显示设置菜单的退出或取消键、显示设置菜单的向上或增量键、显示设置菜单的向下或减量键、显示设置菜单的确定键。
综上所述，本实用新型的优点是：包括依次连接的信号输入端、第一耦合器、输入端光隔离器、第一波分复用器、掺铒光纤、第二波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器、信号输出端，所述第一波分复用器连接有第一泵浦激光器，所述第二波分复用器连接所述第二泵浦激光器，所述第一泵浦激光器和第二泵浦激光器连接有32位处理器。其结构简单，使用灵活方便，安装便利，工艺先进，性能稳定可靠，放大器输出光功率高、噪声低、温升小、宽频带，极大的延长系统的传输距离，广泛用于国内有线电视地市级连网和电信系统中。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，一种有线电视系统模拟光纤放大器，包括依次连接的信号输入端、第一耦合器、输入端光隔离器、第一波分复用器、掺铒光纤、第二波分复用器、输出端光隔离器、色散补偿器、光滤波器、信号输出端，所述第一波分复用器连接有第一泵浦激光器，所述第二波分复用器连接所述第二泵浦激光器，所述第一泵浦激光器和第二泵浦激光器连接有32位处理器。选用国际著名品牌的低噪声泵浦激光器，低失真，宽频带，输出光功率高。采用进口高性能掺饵光纤，能量转换效率高。采用先进的32位处理器，配合完善的自动监控系统电路，能实时精确监控光输出功率和泵浦激光器的各种工作状态，确保了稳定的光输出功率，并有效延长泵浦激光器的工作寿命。
在本实施例中，所述色散补偿器包括光引导元件、以及标准元件组，还包括两组法拉第片分别位于标准元件组前面的入光端，光引导元件将光束L引导进入第一法拉弟片、第一标准元件，从所述第一法拉弟片、第一标准元件反射回来的光再次经过光引导元件，偏移一段距离引导至位于第一法拉第片、第一标准元件对面的第二法拉弟片和第二标准具元件，光的光路依此规律，经过光引导元件引导至第n法拉第片和第n标准具元件后，经由光引导元件输出。所述光引导元件由第一PBS棱镜(偏振分光棱镜)、第二PBS棱镜、第三PBS棱镜…第n个PBS棱镜组成，P偏振光束经由经过第一法拉弟片射入至第一标准元件，从所述的第一标准具元件反射回来的光再次经过第一法拉弟片后变成S-偏振光，然后再次入射到第一PBS棱镜的分光面，所述 S-偏振光被第一个PBS棱镜反射导向第二PBS棱镜，并被第二PBS 棱镜的分光面反射导向第二偏振改变元件和第二标准具元件，从所述第二标准具元件反射的光通过第二法拉弟片后又被切换成P-偏振光再通过第三偏振改变元件和第三标准具元件的组合后，其偏振态被切换为S-偏振光，然后入射到第二PBS棱镜的分光面被反射导向到第三 PBS棱镜，所述光的光路依此规律往返反射传播，经过第n法拉弟片和第n标准具元件后，直到经过第N个PBS棱镜反射输出。
在本实施例中，光滤波器包括微腔结构、微光纤结构、至少一层吸光性薄膜以及调节结构。其中，调节结构分别与微腔结构、微光纤结构和吸光性薄膜连接，可以调节吸光性薄膜与微腔结构之间的距离，以及微光纤结构与微腔结构之间的距离。示例性的，调节结构可以是精密移动控制台，可以分别将微腔结构、微光纤结构以及微腔结构固定于不同的精密移动控制台上，通过移动各精密移动控制台，实现对微光纤结构与微腔结构，以及吸光性薄膜与微腔结构之间距离的精确调节。
在本实施例中，微腔结构呈环形设置，微光纤结构位于环形的微腔结构所在平面内，与微腔结构相对设置，并与微腔结构耦合，且微光纤结构的光输出端的功率达到最小功率值。吸光性薄膜沿垂直于环形的微腔结构所在平面的方向，与微腔结构相对设置，并与微腔结构耦合，用于根据与微腔结构之间的距离，调节光滤波器的带宽。
在本实施例中，微光纤结构与微腔结构之间耦合，即二者之间可以进行能量的传递，通过调节微光纤结构与微腔结构之间的距离可以调节微光纤结构与微腔结构之间的耦合状态。微光纤结构的光输入端输入能量，当微光纤结构中的能量能够全部耦合进微腔结构时，微光纤结构的光输出端的功率达到最小功率值。针对一定波长范围内的光，此时光滤波器通过保持微光纤结构与微腔结构之间恰耦合，使得微光纤结构的光输出端的功率达到最小功率值，实现了滤波功能。
环形的微腔结构能够限制微腔结构内部的部分能量处于微腔结构内部，另外部分能量则可以进入到微腔结构的外部，由于吸光性薄膜具有一定的吸光特性，通过调节吸光性薄膜与微腔结构之间的距离，可以调节微腔结构的参数。
在本实施例中，吸光性薄膜可以是石墨烯薄膜。所述吸光性薄膜的直径大于所述微腔结构的主直径；石墨烯薄膜具有一定的吸光特性，当石墨烯薄膜与微腔结构之间的距离较近时，具有吸光特性的石墨烯薄膜对微腔结构的品质因子产生影响，进而通过对微腔结构品质因子的调节，实现对光滤波器带宽的调节。
在本实施例中，微腔结构可以是回音壁式的微环芯腔，也可以是回音壁式的微盘腔。回音壁式的微腔结构具有较高的品质因子。
在本实施例中，所述输入端光隔离器和所述输出端光隔离器结构相同，包括一对准直组件以及设置于所述准直组件之间的隔离组件，所述隔离组件包括依次设置的第一分光晶体、半波片、旋光晶体及第二分光晶体，所述旋光晶体固定于一永磁铁中，所述旋光晶体两侧设置有至少一个反射片。
在本实施例中，还包括有第一光探测器、第二光探测器和第二耦合器，所述第一耦合器通过所述第一光探测器连接32位处理器，所述第二耦合器通过第二光探测器连接32位处理器。
作为优选的，所述32位处理器还连接有LAN接口和RS232接口。
作为优选的，所述32位处理器还连接有电源监测装置，所述第一泵浦激光器为980nm泵浦激光器，所述第二泵浦激光器为980/1480泵浦激光器。
作为优选的，所述32位处理器分别通过功率控制单元、电流控制单元和温度控制单元连接所述第一泵浦激光器和所述第二泵浦激光器。
作为优选的，还包括外壳，所述外壳上设有控制面板，所述控制面板连接所述32位处理器，所述控制面板上设有电源指示灯、输入光功率指示灯、泵浦工作状态指示灯、泵浦激光器开关钥匙、160×32 点阵液晶显示屏、显示设置菜单的退出或取消键、显示设置菜单的向上或增量键、显示设置菜单的向下或减量键、显示设置菜单的确定键。
本实用新型实施例中，放大器的技术参数如下表：
具体的，控制面板包括：
1)电源指示灯：当内部开关电源工作时该指示灯亮。
2)输入光功率指示灯：输入的光功率大于-10dBm时该指示灯亮。
3)泵浦工作状态指示灯：该灯为红灯常亮时表示泵浦没有工作，机内各项参数均正常；当为红灯闪烁时表示该机有故障，相关故障原因可查看显示菜单中的告警菜单项；当该灯为绿灯常亮时表示泵浦正在正常工作中。
4)输出光功率指示灯：输出的光功率大于+10dBm时该指示灯亮。
5)160×32点阵液晶显示屏：用于显示本机的所有参数。
6)显示设置菜单的退出或取消键。
7)显示设置菜单的向上或增量键。
8)显示设置菜单的向下或减量键。
9)显示设置菜单的确定键。
10)泵浦激光器开关钥匙：用于控制泵浦激光器的工作状态。“ON”表示泵浦激光器开启，“OFF”表示泵浦激光器关闭。设备在通电前需确认钥匙在OFF”位置，等设备自检通过后，根据显示屏提示信息，把钥匙旋至“ON”位置。
所述外壳后侧还设有后面板，所述后面板上设有光信号输入口、光信号输出口、RE232接口、LAN接口、电源输入口、机壳接地螺栓；具体的：
1)光信号输入口：接口类型的常用规格有FC/APC和SC/APC两种。
2)光信号输出口：此接口是设备光信号的输出端口，接口类型的常用规格有FC/APC和SC/APC两种。在设备正常工作后，此端口有不可见的激光束射出，应避免该端口对准人体或肉眼，以免造成意外伤害。备注：输出口1至4口由用户指定指定。
3)RS232接口：用于配置本机的各项网管参数。
4)LAN接口：符合IEEE802.3 10Base-T的接口，用于本机的网络管理。
5)电源输入口。
6)机壳接地螺柱：用于设备与接地线的连接。
综上所述，本实用新型的优点是：包括依次连接的信号输入端、第一耦合器、输入端光隔离器、第一波分复用器、掺铒光纤、第二波分复用器、输出端光隔离器、光滤波器、信号输出端，所述第一波分复用器连接有第一泵浦激光器，所述第二波分复用器连接所述第二泵浦激光器，所述第一泵浦激光器和第二泵浦激光器连接有32位处理器。其结构简单，使用灵活方便，安装便利，工艺先进，性能稳定可靠，放大器输出光功率高、噪声低、温升小、宽频带，极大的延长系统的传输距离，广泛用于国内有线电视地市级连网和电信系统中。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。