光纤通信课件刘增基西安电子科技大学出社.ppt

式中, 〈i2c〉为均方载波电流，〈i2n〉为均方噪声电流。 设在电/光转换、光纤传输和光/电转换过程中，都不存在信号失真。如图6.11所示，输入激光器的调幅信号电流为： 或  CNR=10lg (6.23) (6.24) 图 6.11 激光器模拟调制原理 Pmax Pmin Iom Pom Imin Imax Ib p Pb I 输出信号 输入信号 由于假设不存在信号失真， 激光器输出光功率为： （6.25） 式中, Ps=Pb - Pth，Pb和Pth分别为偏置电流Ib和阈值电流Ith对应的光功率，N为频道总数，mi为第i个频道的调制指数，ωi为第i个频道的副载波角频率。 设每个频道的调制指数都相同，即mi=mj=mk=m，暂时略去光纤传输因子10-αL/10, α为光纤线路平均损耗系数，L为光纤线路平均损耗长度，系统使用PIN-PD，从光检测器输出的(载波)信号电流为：  ic=I0 (1+m （6.26） 均方(载波)信号电流： （6.27） 式中, Im=mI0为信号电流幅度，I0为平均信号电流，m=m0/ 为每个频道的调制指数，m0为总调制指数，N为频道总数。 SCM为模拟电视光纤传输系统，产生噪声的主要有激光器、光检测器和前置放大器。采用PIN-PD，略去暗电流，系统的总均方噪声电流可表示为： 式中, 〈i2RIN〉为激光器的相对强度噪声、〈i2q〉为激光器的光检测器的量子噪声,〈i2T〉为激光器的折合到输入端的放大器噪声产生的均方噪声电流。 e为电子电荷， B为噪声带宽，k=1.38×10-23J/K为波尔兹曼常数，T为热力学温度，RL为光检测器负载电阻，F为前置放大器噪声系数。相对强度噪声(RIN)是激光器谐振腔内载流子和光子密度随机起伏产生的噪声， 一般不可忽略。 （6.28） 式中平均信号电流I0=ρP0, P0=Pb×10αL/10为光检测器平均接收光功率，ρ为响应度。由式(6.29)得到每个信道的载噪比 由式(6.22)、 式(6.27)和式(6.28)得到 (6.29) CNR=10lg (6.30) 2. 信号失真 副载波复用模拟电视光纤传输系统产生信号失真的原因很多，但主要原因是作为载波信号源的半导体激光器在电/光转换时的非线性效应。 由于到达光检测器的信号非常微弱，在光/电转换时可能产生的信号失真可以忽略。只要光纤带宽足够宽，传输过程可能产生的信号失真也可以忽略。 副载波复用模拟电视光纤传输系统的信号失真用组合二阶互调(CSO)失真和组合三阶差拍(CTB)失真这两个参数表示。 图6.19 VSB-AM光发射机的构成 正确选择光发射机对系统性能和CATV网的造价都有重大意义。目前可供选择的光发射机有： (1) 直接调制1310 nm分布反馈(DFB)激光器光发射机， 如图6.19和图6.20所示； 图6.20 直接调制DFB光发射机方框图 图6.21 外调制DFB光发射机方框图 (2) 外调制1550 nm分布反馈(DFB)激光器光发射机， 如图6.21所示； 受激布里渊散射 图6.22 外调制YAG光发射机方框图 (3) 外调制掺钕钇铝石榴石(Nd: YAG)固体激光器光发射机， 如图6.22所示。 2. 光接收机 对VSB-AM光接收机的基本要求是： ? 在一定输入功率条件下，有足够大的RF输出和尽可能小的噪声，以获得大CNR或SNR； ? 要有足够大的工作带宽和频带平坦度，因而要采用高截止频率的光检测器和宽带放大器。 图6.23 VSB-AM光接收机的构成 VSB-AM光接收机的构成如图6.23所示。 PIN-PD把光信号转换为电流，前置放大器大多采用能把信号电流变换为电压的跨阻抗型放大器，主放大器设有自动增益控制(AGC)。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思