光接口指標(biāo)與測(cè)試

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯光接口指標(biāo)與測(cè)試 光接口是光纖通信系統(tǒng)的特有接口，它的指標(biāo)測(cè)試依據(jù)由實(shí)際設(shè)計(jì)要求來(lái)確定。圖5-13中的S，R點(diǎn)為光接口，在S點(diǎn)的主要指標(biāo)有平均發(fā)送光功率和消光比，在R點(diǎn)的主要指標(biāo)有接收機(jī)智敏度和動(dòng)態(tài)范圍。1平均發(fā)送光功率(1)平均發(fā)送光功率的含義平均發(fā)送光功率是指在光端機(jī)正常工作條件下輸出的平均光功率，即光源尾纖輸出的平均光功率平均發(fā)送光功率的功率值用PT（W）表示，電平值用LT( dBm)表示，光功率值與電平值之間的關(guān)系是： 一般把dBm作為平均發(fā)送光功率的單位，平均發(fā)送光功率與光源類(lèi)型、標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)、傳輸容量、光纖類(lèi)型有關(guān)例如一個(gè)速率為139 264 kbi

2、t/s的單模光纖通信系統(tǒng)，標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)為1 3 10nm，采納LD光源時(shí)，平均發(fā)送光功率應(yīng)大于或等于一9dBm還要指出的是，對(duì)于一個(gè)實(shí)際的光纖通信系統(tǒng)，平均發(fā)送光功率并不是越大越好雖然，從理論上講，發(fā)送光功率越大，通信距離就越長(zhǎng)，但光功率太大會(huì)使光纖工作在非線性狀態(tài)，這種非線性效應(yīng)會(huì)對(duì)光纖產(chǎn)生不良影響，所以PT應(yīng)有合適的數(shù)值(2)測(cè)試方法平均發(fā)送光功率的測(cè)試方框圖如圖5-14所示 各種指標(biāo)的測(cè)試都要送人測(cè)試信號(hào)，不同碼速的光端機(jī)要求送入不同的PCM測(cè)試信號(hào)速率為2 048 kbit/s和8 448 kbit/s的光端機(jī)送215-l序列的偽隨機(jī)碼，其速率為34 368 kbit/s和139 264

3、kbit/s的光端機(jī)送223一l序列的偽隨機(jī)碼，且2 048 kbit/s，8 448k bit/s和34 368 kbit/s三種速率的碼型應(yīng)為HDB3碼，139 264 kbit/s速率的碼型應(yīng)為CMI碼誤碼儀的作用就是應(yīng)能產(chǎn)生這些不同速率、碼型和長(zhǎng)度的偽隨機(jī)測(cè)試信號(hào)詳細(xì)測(cè)試步驟如下：如圖5-14所示，將誤碼儀、光功率計(jì)與光端機(jī)連接其中光纖測(cè)試線將光端機(jī)輸出活動(dòng)連接器與光功率計(jì)輸入活動(dòng)連接器相連誤碼儀發(fā)送符合要求的偽隨機(jī)測(cè)試信號(hào)讀取光功率計(jì)上的數(shù)值即是平均發(fā)送光功率，說(shuō)明：平均發(fā)送光功率與注入光源的電流大小有關(guān)，測(cè)試時(shí)的注入電流應(yīng)是系統(tǒng)正常工作時(shí)的注入電流。平均發(fā)送光功率與PCM信號(hào)的碼型

4、有關(guān)，就目前的NRZ碼和50%占空比的RZ碼相比，前者比后者的平均發(fā)送光功率大3 dB。2消光比(l)消光比的含義消光比是指輸入光端機(jī)的信號(hào)為全“0”碼時(shí)與全“l(fā)”碼時(shí)，光端機(jī)的平均發(fā)送光功率之比，用EXT表示，即 我們知道輸入光端機(jī)的信號(hào)一般是偽隨機(jī)碼，它的“0”碼和“1”碼是等概率的，因此，一般光端機(jī)的平均發(fā)送光功率PT（W）應(yīng)是全“1”碼時(shí)間端機(jī)的平均發(fā)送光功率P1（W）的1/2，故式(5-19)可寫(xiě)成 依據(jù)LD對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制的原理可知，當(dāng)輸入光端機(jī)內(nèi)光源的信號(hào)為全“0碼時(shí)，由于偏置電流Ib的存在，光源仍有光功率P0輸出，它對(duì)接收機(jī)而言是一種噪聲，會(huì)降低接收機(jī)智敏度，所以從提高接收機(jī)

5、智敏度方面考慮，盼望Ib越小越好，P0減小，EXT也隨之減小但I(xiàn)b減小，又會(huì)產(chǎn)生光源輸出功率降低，譜線寬度增加等不良影響，所以必需全面考慮Ib的影響，處理好消光比與其他指標(biāo)間的沖突一般要求光端機(jī)的消光比不超過(guò)0.1。(2)測(cè)試方法消光比的測(cè)試方框圖與圖5-14一樣前三項(xiàng)的測(cè)試步驟與平均發(fā)送光功率的測(cè)試步驟全都，再接著測(cè)量全“0碼時(shí)間端機(jī)的平均發(fā)送光功率但是由于光端機(jī)中有擾碼電路，若直接向光端機(jī)輸入全“0”測(cè)試信號(hào)，實(shí)際上調(diào)制光源的信號(hào)并不是全“0”碼所以測(cè)試時(shí)，要將光端機(jī)的輸入信號(hào)斷掉，以使調(diào)制光源的信號(hào)為全“0”一般是將光端機(jī)中的編碼盤(pán)撥出，此時(shí)間功率計(jì)上的讀數(shù)即是全“0”碼時(shí)間端機(jī)的平均發(fā)

6、送光功率P0(W)，再依據(jù)式(520)計(jì)算，即得消光比值3接收機(jī)智敏度(l)接收機(jī)智敏度的含義接收機(jī)智敏度是指在滿意給定誤碼率條件下，光端機(jī)能夠接收到的最小平均光功率接收機(jī)智敏度的功率值用Pmin（W）表示，電平值用LR(dBm)表示，一般把dBm作為接收機(jī)智敏度的單位接收機(jī)智敏度是光端機(jī)的重要性能指標(biāo)，它表示了光端機(jī)接收微弱信號(hào)的力量，從而打算了系統(tǒng)的中繼段距離，故是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)靈敏度與系統(tǒng)要求的誤碼率有關(guān)要求的誤碼率越小，需要接收的最小光功率就越大，則靈敏度就越低除此之外，靈敏度還與系統(tǒng)的碼速、接收端光電檢測(cè)器的類(lèi)型有關(guān)(2)測(cè)試方法接收機(jī)智敏度的測(cè)試方框圖如圖5-15所示詳細(xì)測(cè)試步

7、驟如下： 圖5- 15接收機(jī)智敏度測(cè)試方框圖 按圖5-15所示連接電路漸漸加大光可變衰減器的衰減量，即表示光端機(jī)接收到的光功率漸漸減小，這時(shí)碼儀檢測(cè)到的誤碼率漸漸增加，直到消失規(guī)定的誤碼率，例如110-11，并維持一段時(shí)間，此時(shí)即表示光端機(jī)的誤碼率已到了不滿意指標(biāo)的臨界狀態(tài)從R點(diǎn)斷開(kāi)光端機(jī)的連接器，用光纖測(cè)試線將光功率計(jì)接到光衰減器的輸出端，讀取光功率計(jì)上的數(shù)值，即是光端機(jī)能接收的最小光功率說(shuō)明：不同系統(tǒng)對(duì)誤碼率BER的要求不同，所以測(cè)試不同系統(tǒng)的光接收機(jī)智敏度時(shí)的BER應(yīng)符合各個(gè)系統(tǒng)對(duì)BER指標(biāo)的要求。誤碼率的觀測(cè)是需要肯定時(shí)間的，由于誤碼率是一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值，只有當(dāng)測(cè)試時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，測(cè)試結(jié)果

8、才能精確，且測(cè)試時(shí)間與系統(tǒng)碼速及誤碼率有關(guān)，碼速越高，BER越大，所需測(cè)試時(shí)間越短。測(cè)試中的光可變衰減器代替了實(shí)際系統(tǒng)中的長(zhǎng)光纖，從而忽視了光纖色散對(duì)靈敏度的影響。所以在實(shí)際系統(tǒng)中，應(yīng)估算光纖色散對(duì)靈敏度的影響。4動(dòng)態(tài)范圍(1)動(dòng)態(tài)范圍的含義我們知道光接收機(jī)對(duì)它能接收到的光功率有一個(gè)最小值限制（即接收機(jī)智敏度），當(dāng)接收到的信號(hào)小于這個(gè)最小值時(shí)，系統(tǒng)的誤碼率就達(dá)不到要求但若接收機(jī)接收到的光功率過(guò)大，又會(huì)使接收機(jī)內(nèi)部器件過(guò)載，產(chǎn)生誤碼，致使系統(tǒng)的誤碼率仍舊達(dá)不到要求，所以，為保證系統(tǒng)的誤碼特性，光接收機(jī)接收到的光功率只能在肯定范圍內(nèi)變化，換句話說(shuō)，光接收機(jī)應(yīng)能正確接收在這一范圍內(nèi)變化的信號(hào)，這種光端機(jī)對(duì)接收信號(hào)變化的適應(yīng)力量就用動(dòng)態(tài)范圍D來(lái)表示詳細(xì)定義是在滿意給定誤碼率條件下，光端機(jī)能接收到的最大光功率電平值與最小光功率電平值之差若最大光功率的功率值用Pmax（W）表示，電平值用LR(dBm)表示，則動(dòng)態(tài)范圍D用公式表示為 或 (2)測(cè)試方法動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方框圖與圖5-15一樣前三項(xiàng)的測(cè)試步驟與接收機(jī)智敏度的測(cè)試步驟全都，再接著測(cè)量光端機(jī)的最大接收光功率詳細(xì)步驟如下：將光可變衰減器的輸出端接回到光端機(jī)的R點(diǎn)，漸漸減小光衰減量，使光端機(jī)接機(jī)接收到的光功率漸漸增大，光功率過(guò)大，同樣會(huì)產(chǎn)生誤碼，這時(shí)誤碼率開(kāi)