[實用新型]光纖信號放大電路

有效

• 申請號: 201320565087.8
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN203761401U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 胡鋼;邱昆
• 申請（專利權）人: 成都成電光信科技有限責任公司
• 主分類號: H04B10/291
• 分類號: H04B10/291
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 謝敏

技術領域

本實用新型涉及光纖通信技術領域，具體說是一種光纖信號傳輸控制電路。

背景技術

光纖通信，是利用光導纖維傳輸信號，以實現信息傳遞的一種通信方式。一對單模光導纖維可以同時開通35000個電話，和電通信相比具有傳輸頻帶寬、傳輸損耗低、損耗均勻且不受溫度的影響、抗干擾能力強、保真度高、信號保密度高、工作可靠度高等特點，其采用的高速串行能力的傳輸協議，具有高可靠性、高帶寬、實時性高的特點。隨著光纖技術的進步，特別是無水峰的全波窗口光纖的發展，從1280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內，都能實現低損耗、低色散傳輸，傳輸容量呈幾百倍、幾千倍甚至上萬倍的增長。同時光纖通信采用點對點、星形、鏈狀、環形網絡拓撲結構，中間設備少，不需要進行復雜的協議轉換。正是如此，光纖通信系統逐漸成為主流通信系統。

目前,我國已經建成以光纖網絡為基礎的骨干網和城域網。隨著本地光纖網絡和3G或者4G移動通信光纖網絡建設的推進，我國的光纖通信領域還有很大的發展空間。

波分復用(WDM)和波長轉換技術是光纖通信的核心技術。波分復用(WDM)是將兩種或多種不同波長的光載波信號在發送端經復用器(Multiplexer)匯合在一起，并耦合到光纖通信線路的同一根光纖中進行傳輸的技術；在接收端，經解復用器(Demultiplexer)將各種波長的光載波信號分離，再由光接收機作進一步處理以恢復原信號。波長轉換技術是將從波分復用終端或其他設備來的光信號進行轉換，將非匹配波長上的光信號轉到符合要求的波長上，從而實現信號從一個波長向另一個波長的轉換。在含有波長轉換的網絡中，光纖通道能通過在不同的鏈路上用不同的波長建立，從而大大提高網絡的靈活性，消除光纖通道的波長沖突，有利于網絡的運行、管理和維護。

光纖通信的基本工作原理是, 信源編碼裝置將語音、圖像、數據等業務轉換為數字脈沖信號，再將這些數字脈沖信號進行編碼，獲得數據源信號，再通過調制器將數據源信號調制到無規律變化光信號，通過光端機的光發射器將光信號通過光纖傳輸給另外一個光端機，另外一個光端機的光檢測器將獲得的光信號進行提取，再經過后續處理得到相應的話音、圖象、數據等信息。

在電通信領域,通常將輸入電通信信號通過功率放大器進行調制,實現波形放大,以達到后續設備的要求。這種功率放大模式，對主要電信號進行放大的同時也會同步放大噪波信號。

光纖通信的光信號放大原理是，當光信號進入光纖網絡中的光纖信號放大器時，光纖信號放大器產生光子激輻射效應，產生大量與自身完全相同的光子，產生信號放大作用。它是光纖通信技術領域中的一個非常重要的技術。

目前，光纖通信行業，將發送的光信號進行放大，補償光分配器造成的光損耗和提高接入設備的數量，減少光信號傳輸時所需的中繼裝置，降低成本，提高光信號的傳輸質量；在光信號接收端，光信號轉換成的電信號，還需要進行放大，設計人員就沒有設計光信號放大電路，而是將接收到的光信號直接采樣轉換成電信號，再將電信號放大，輸出到相關設備。

對普通光信號，采用這種處理方式，基本還能滿足需求。不過，對于數據準確性要求高的光纖通信系統，其要求對光信號進行高精度采樣，以獲得最好的電信號還原質量，同時還要還原產生的電信號的噪波盡量小，采用以上的光信號處理模式，無法達到系統的要求。

實用新型內容

為了克服現有技術在接收端對光信號處理時，只采用放大還原后的電信號， 這種信號處理方式，會對噪波信號進行同步、同比放大，影響信號的純凈性，進而影響到信號還原質量，無法滿足高精度、高質量的數據通信需求的技術缺陷，本實用新型提供一種光纖信號放大電路。

為解決上述的技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

光纖信號放大電路，包括光收發器、FPGA現場可編程門陣列、用于光信號接收和放大的光接收放大電路，光收發器連接光接收放大電路，光接收放大電路連接FPGA現場可編程門陣列。

本實用新型投入使用時，第一步，檢查、調試電路：檢查光收發器、FPGA現場可編程門陣列和光接收放大電路的硬件連接是否正常，如果出現異常，予以糾正；第二步，加電測試設備：啟動電源，確認光纖信號放大電路工作狀態是否正常，正常后才投入使用；第三步，執行光信號放大任務，光收發器接收到光纖中的光信號，將其轉發給光接收放大電路，光接收放大電路產生光子激輻射效應，產生大量與自身完全相同的光子，產生光信號放大，再將放大后的光信號轉換成電信號，傳輸給FPGA現場可編程門陣列。