Приемники оптические

Приемники оптические служат для преобразования оптических сигналов ВОЛС в электрические сигналы, пригодные для передачи и использования их в приборах сетей кабельного телевидения (КТВ).

Оптический приемник устанавливается на границе двух сред передачи телевизионных сигналов – оптического волокна на входе и коаксиального кабеля на выходе. Задачи, решаемые оптическим приемником, заключаются в обеспечении на его выходе радиочастотного сигнала заданного спектра и стабильного уровня при наличии реальных условий передачи сигналов как по оптическому волокну, так и по коаксиальному кабелю.

Поэтому требования к оптическим приемникам целесообразно группировать в соответствии с двойной природой их работы.

Оптические параметры приемников

Со стороны сигналов, поступающих на его вход по оптическому волокну, приемник КТВ может быть охарактеризован, следующими параметрами:

• рабочая длина волны – как правило, (1290… 1600) нм;
• диапазон работы АРУ (автоматической регулировки усиления), то есть диапазон значений входного оптического сигнала, которые АРУ способна отработать - от максимально допустимого уровня на входе фотодетектора (порядка +3 дБмВт) до минимального уровня, ограниченного заданным значением отношения сигнал/шум (порядка -8 дБмВт);
• уровень возвратных оптических потерь порядка 45 дБ (определяется согласованием оптоволокна с фотодиодом на входе оптического приемника).

Электрические параметры оптических приемников

Электрические параметры приемника оптического демонстрируют возможности его электронной схемы сформировать на выходе требуемый радиочастотный сигнал.

Кроме того, иногда нормируются параметры схемы, формирующей сигнал обратного (реверсивного) канала - с целью удаленного мониторинга работы оптического приемника. Нередко указывается также ослабление сигнала (-20 дБ… - 30 дБ) на контрольном (технологическом) отводе по отношению к уровню выходного сигнала.

Основными радиочастотными параметрами являются:

• диапазон частот телевизионного сигнала на выходе оптического приемника (как правило, 47 МГц ... 862 МГц) – этим телевизионным сигналом был промодулирован входной оптический сигнал;
• неравномерность АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) – она определяет неравномерность спектра выходного сигнала: для ответственных магистралей не более ±0,5 дБ, для традиционных магистралей и субмагистралей ±1,0 дБ, для домовых усилителей ±1,5 дБ;
• пределы ступенчатого изменения наклона АЧХ с помощью эквалайзера с целью компенсации частотных искажений коаксиального кабеля (порядка 18 дБ);
• максимальный уровень выходного сигнала (порядка 113 дБмкВ) при заданном в Европейском Стандарте CENELEC EN 50083-3 уровне интермодуляционных искажений (IMD – Inter Modulation Distortion) для композитных биений второго порядка CSО (Composite Second Order) и третьего порядка СTB (Composite Tripple Beat) не хуже 60 дБ в случае использования для испытаний группового сигнала из 42 телевизионных каналов;
• точность поддержания уровня выходного сигнала с помощью АРУ составляет порядка ±0,75 дБ – зависит от индекса оптической модуляции OMI (Optical Modulation Index) и количества каналов в групповом сигнале; дестабилизирующими факторами являются: воздушная прокладка кабелей, широкий диапазон температур окружающей среды, нестабильность питающего напряжения, подключение чрезмерно большого числа абонентов и пр.;
• пределы ступенчатого переключения межкаскадного аттенюатора (расширяющего диапазон работы АРУ) – порядка 20 дБ;   
• отношение несущая/шум CNR (Carrier to Noise Ratio) определяется качеством малошумящего предварительного усилителя, устанавливаемого сразу после фотодетектора, и составляет порядка 48 дБ;
• сопротивление нагрузки (волновое сопротивление коаксиального кабеля), которое равно 75 Ом.

Следует отметить, что с целью достижения высоких технических характеристик выходной каскад современного оптического приемника выполняется по схеме широкополосного балансного усилителя GaAs Push-Pull или двухбалансного усилителя Power Doubler.

Дополнительные функциональные возможности приемника оптического

Удобство обслуживания, а также возможность оперативного устранения неисправности потребовали расширения функциональных возможностей оптических приемников.

Это привело к реализации специальных технических решений:

• светодиодная индикация, позволяющая оператору судить об уровне входной оптической мощности;
• наличие семисегментного индикатора для оценки оптической мощности;
• наличие тестового гнезда для оперативного контроля транслируемых сигналов (выходное сопротивление 75 Ом);
• наличие второго оптического входа для автоматического резервирования работы схемы;
• наличие специального оптического адаптера для выхода обратного канала;
• возможность дистанционного контроля по сети Ethernet входной оптической мощности, питающего напряжения, температуры внутри корпуса прибора, состояния охранного шлейфа и пр.;
• возможность дистанционного управления приемником.

Одна из особенностей некоторых оптических приемников – наличие защиты от статического электричества и электрических разрядов молний по входу и выходу. Кроме того, реализуется защита от перенапряжений по питанию.

Общетехнические параметры оптических приемников

Среди стандартных параметров, таких как напряжение питания (местное или дистанционное), потребляемая мощность, габаритные размеры, масса, класс защиты корпуса существуют параметры, которым следует уделить дополнительное внимание:

• диапазон рабочих температур (для повышения стабильности выходного сигнала приемника может использоваться термокомпенсация);
• тип оптического коннектора;
• тип высокочастотного разъема.

Стоит отметить, что литой корпус оптического приемника позволяет обеспечить наилучшее экранирование схемы прибора.