Оптические передатчики

Оптический передатчик сетей кабельного телевидения (КТВ) служит для формирования оптико-волоконного сигнала ВОЛС, промодулированного электрическим телевизионным сигналом, с целью передачи полученного светового сигнала по оптоволокну.

Раньше в качестве источника оптического излучения в передатчиках широко использовались светодиоды. Это сравнительно простое в реализации и недорогое решение для передачи по многомодовому волокну информации на сравнительно небольшие расстояния и с невысокой скоростью (до 1 Гбит/с).

Однако возрастающие требования к телевизионному оборудованию в общем и к оптическим передатчикам КТВ в частности привели к тому, что теперь в них главным образом применяются полупроводниковые лазеры, а именно:

• FP-лазер (Fabry-Perot) - с резонатором Фабри-Перо;
• DFB-лазер (Distributed Feedback) - с распределенной обратной связью;
• DBR-лазер (Distributed Bragg Reflector) с распределенным брэгговским отражением;
• VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) - поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором (вертикально излучающий лазер).

Указанные здесь в порядке их совершенствования конструктивные решения полупроводниковых лазеров направлены на получение источников излучения. Они обеспечивают максимально эффективную и с минимальными искажениями передачу видеосигналов по одномодовому оптоволокну.

Тип модуляции

В зависимости от принципа модуляции передатчики бывают 2-х типов:

• с внутренней (прямой) модуляцией;
• с внешней модуляцией.

В случае прямой модуляции ток лазерного диода изменяется в соответствии с формой телевизионного сигнала, влияя таким образом на интенсивность оптической несущей. Метод применяется с FP-лазерами на скоростях до 2,5 Гбит/с. Достоинство такого решения — простота; недостаток — наличие паразитной частотной модуляции (Chirp эффект), расширяющей спектр излучения и уменьшающей дальность передачи видеосигналов.

При использовании внешней модуляции выходная мощность лазера поддерживается постоянной; сигнал с его выхода поступает на внешний электрооптический модулятор Маха-Цендера.

Вне зависимости от типа модуляции, стремление скорректировать нелинейность модуляционной характеристики при значительных индексах модуляции OMI (Optical Modulation Index) приводит к вводу предискажения.

Радиотехнические параметры передатчиков

В технических характеристиках указываются следующие параметры:

• диапазон частот группового ТВ-сигнала – как правило, (47… 862) МГц;
• неравномерность АЧХ радиотракта (например, ±0,75 дБ);
• допустимые пределы изменения входного цифрового TV-сигнала;
• интермодуляционные искажения для композитных биений второго порядка CSО (Composite Second Order) и третьего порядка СTB (Composite Tripple Beat), дБ;
• отношение несущая/шум CNR (Carrier to Noise Ratio), дБ;
• эффективность работы АРУ (AGC - Automatic Gain Control);
• пределы ручной регулировки усиления РРУ (MGC - Manual Gain Control);
• возвратные потери (затухание несогласованности), дБ;
• входное сопротивление (как правило, 75 Ом);
• тип высокочастотного разъема.

В некоторых моделях имеется специальный отвод (ослабление входного сигнала на этом отводе обычно составляет 20 дБ).

Оптические параметры

• выходная оптическая мощность, дБм;
• в зависимости от длины волны различают оптоволоконные передатчики 1310 и 1550 - для 1310 нм излучаемая мощность составляет (5… 15) дБм, для 1550 нм излучаемая мощность находится в пределах (6… 9) дБм;
• RIN (Relative Intensity Noise) – относительный шум интенсивности, дБ (степень флуктуации мощности лазера в зависимости от интенсивности излучения);
• минимальный коэффициент возвратных потерь, дБ;
• тип оптического разъема.

Конструктивные особенности

Конструкция многих передатчиков допускает размещение их в 19"-стойках. С целью повышения отказоустойчивости приборов используется резервирование источника питания (с автоматическим включением).

Для контроля уровня модуляции на передней панели устройства размещается ЖК-дисплей; возможно также дистанционное управление и удаленный мониторинг.

В некоторых моделях температура внутри корпуса поддерживается автоматически (что положительно сказывается на работе полупроводникового лазера).