[發明專利]自適應調節接收光功率的光纖通信系統及其運行方法

無效

• 申請號: 201310502544.3
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103532634A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 岑少忠;席虹標;黃鋒鋒;吳見平;陳國帥;胡彬;陳君洪;熊平戩;謝寶榮;謝嘉威
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十四研究所
• 主分類號: H04B10/60
• 分類號: H04B10/60
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 歐陽波

技術領域

本發明涉及電子通信技術領域，具體涉及一種自適應調節接收光功率的光纖通信系統及其運行方法。

背景技術

當前，隨著通信系統的數據量越來越大、信號帶寬越來越寬，模擬信號光纖通信，尤其是高頻率模擬信號光纖通信得到廣泛的應用。現有的模擬光纖通信技術由光發射機、光纜、光接收機組成，由于傳輸距離不同、光纜長度不同，傳輸過程的損耗不同，因此接收機中接收到的光功率不同。目前大部分光接收機的最佳接收光功率是2±0.5dBm，高頻率光接收機，比如20GHz、50GHz的光接收機最佳接收光功率大于2±0.5dBm。當光接收機接收到的光功率大于光接收機的最佳接收光功率會引起接收機的飽和，導致電信號失真、非線性增加，光接收機長時間工作在飽和狀態會降低器件的使用壽命。當光接收機接收到的光功率小于光接收機的最佳接收光功率會引起系統增益減小、信號幅度下降、信噪比劣化。可見，光接收機接收到的光功率值是否相當于其最佳接收光功率，關系到整個光纖通信系統中模擬信號傳輸的質量。正是由于這個原因，現有的模擬信號光纖通信系統只適合工作在系統設計的特定光纜長度（傳輸距離）的場合，極大的限制了模擬信號光纖通信系統的應用。另一方面，在傳輸光纜的某些光纖熔接、光接口連接的情況下，也會因人為原因加大光路傳輸的光功率損耗從而導致光接收機的接收光功率過小，影響接收信號的質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種自適應調節接收光功率的光纖通信系統,其光發射機的模擬激光器的輸出光功率大于光接收機的最佳接收功率范圍的上限值與傳輸衰減量的和，光接收機中增加一個可控的光衰減器和檢測控制電路，進入光接收機的光先進入光衰減器再進入光接收機，光接收機內的光探測器的工作電壓接入控制檢測電路，控制檢測電路的輸出端接入光衰減器的控制端。

本發明的另一目的是提供上述自適應調節接收光功率的光纖通信系統的運行方法，光接收機內的光探測器將接收光功率大小轉換為電壓信號接入控制檢測電路，控制檢測電路檢測接收光的強度、并根據此值控制調節光衰減器的衰減量，經過光衰減器調節后進入光接收機的光功率穩定于光接收機的最佳接收光功率，保證光纖通信的質量。

本發明設計的自適應調節接收光功率的光纖通信系統,包括光發射機和光接收機，光發射機和光接收機由光纜連接，所述光發射機中的模擬激光器輸出的模擬光信號功率大于光接收機的最佳接收功率范圍的上限值與傳輸衰減量的和，所述光接收機中接有光衰減器和檢測控制電路，模擬光信號先進入光衰減器，再進入光接收機，光接收機內的光探測器所接取樣電阻的電壓接入控制檢測電路，控制檢測電路的輸出端接入光衰減器的控制端。

所述控制檢測電路包括單片機和模數轉換模塊、數模轉換模塊，所述光探測器的電壓信號接入模數轉換模塊，再接入單片機，單片機的控制信號為數字信號，經數模轉換模塊轉換為模擬信號再送入光衰減器。

所述單片機內可集成模數轉換模塊和數模轉換模塊。

所述光衰減器為衰減量最小分辨率小于0.1dB的可調光衰減器。

所述單片機配有RS-232接口，經此接口與上位機連接，上位機設置單片機控制調節的接收光功率值，以適合用于不同的光接收機。

本發明設計的自適應調節接收光功率的光纖通信系統的運行方法主要包括如下步驟：

Ⅰ、開始

光發射機輸出的模擬光信號功率大于光接收機的最佳接收功率范圍的上限值與傳輸衰減量的和，經光纜傳輸后到達接收端，經光衰減器進入光接收機；

Ⅱ、功率檢測

光接收機內的光探測器的工作電流與接收光功率成正比，取樣電阻將該工作電流的變化轉為檢測電壓值，檢測電壓送入模數轉換模塊，把檢測電壓的模擬信息轉換成數字信號；檢測電壓數字信號送入單片機；

Ⅲ、判斷

單片機根據當前接收的檢測電壓數字信號判斷當前光接收機的接收光功率，和所存儲的光接收機的最佳接收光功率比較，如果當前的接收光功率在所存儲的光接收機的最佳接收光功率范圍內，返回步驟Ⅱ；

否則，單片機根據二者的差值確定光衰減器的衰減量，將控制衰減量的數字信號送入數模轉換模塊，轉換成一個連續的模擬電壓信號，輸出到光衰減器；

Ⅳ、光衰減器調節

光衰減器在單片機的控制下調節光衰減量，衰減后的接收光送入光接收機，返回步驟Ⅱ。

本系統運行過程中對當前接收光功率進行檢測判斷、動態調節，使光接收機的接收光功率保持在最佳接收光功率范圍內。