專利名稱：一種預(yù)失真光發(fā)射機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，應(yīng)用于光纖傳輸領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)家信息化進(jìn)程的加快，光纖傳輸?shù)膽?yīng)用也越來(lái)越廣泛，特別是有線電視(CATV，即Cable TV)已成為我國(guó)家庭入戶率高的信息工具，更促進(jìn)了光纖傳輸?shù)陌l(fā)展，所以使光發(fā)射機(jī)成為了必備產(chǎn)品。CATV光發(fā)射機(jī)是構(gòu)建有線電視網(wǎng)絡(luò)的重要設(shè)備，主要用于電視圖像信號(hào)、數(shù)字電視信號(hào)、電話語(yǔ)音信號(hào)和數(shù)據(jù)(或壓縮數(shù)據(jù))信號(hào)的遠(yuǎn)距離光纖傳輸。目前有線電視網(wǎng)絡(luò)下行傳輸中廣泛使用的是多路調(diào)幅的模擬光發(fā)射機(jī)。其輸入信號(hào)是殘留邊帶的頻分復(fù)用(AM-VSB-FDM)的多路射頻電路信號(hào)。目前市場(chǎng)上CATV光發(fā)射機(jī)主要由射頻(RF)放大、電控衰減、射頻(RF)信號(hào)補(bǔ)償、激光器及其功率自動(dòng)調(diào)節(jié)(APC)電路、自動(dòng)溫度控制(ATC)電路組成。但由于設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境不同和設(shè)備的分散性和遠(yuǎn)距離，給設(shè)備的檢測(cè)和維護(hù)帶來(lái)了很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種光發(fā)射機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控和管理。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的一種預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的信號(hào)輸入接口、信號(hào)放大電路、電控衰減電路和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路，所述預(yù)失真補(bǔ)償電路耦合到激光發(fā)生模塊，所述激光發(fā)生模塊的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，還包括微控制器和網(wǎng)管接口，所述微控制器的輸入口分別與信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口連接，所述網(wǎng)管接口還用于連接遠(yuǎn)端的網(wǎng)管模塊。
所述光發(fā)射機(jī)為用于有線電視網(wǎng)絡(luò)下行傳輸中的光發(fā)射機(jī)，還包括連接在電控衰減電路的輸出端和微控制器輸入口之間的電平檢測(cè)電路。
所述激光發(fā)生模塊包括激光器、激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路和自動(dòng)溫度控制電路，所述激光器和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路連接，激光器的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路輸入端直接與激光器PIN二極管相連，一輸出端與激光器偏流電路連接，另一輸出端與寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路連接；所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路包括光功率采樣單元和激光器偏流采樣單元；所述光功率采樣單元的輸入端與光功率輸出端連接，輸出端與微控制器連接；所述激光器偏流采樣單元的輸入端與激光器的偏流輸出端連接，輸出端與微控制器連接；自動(dòng)溫度控制電路采樣激光器的溫度，輸出端與微控制器連接。
進(jìn)一步地，所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路還包括光功率切斷電路，所述微控制器還與光功率切斷電路連接用于控制切斷激光器的電源。
所述自動(dòng)溫度控制電路包括溫度采樣單元和制冷電流采樣單元；所述溫度采樣單元采樣溫度變化的所引起的電壓變化信號(hào)，輸出端與微控制器連接；所述制冷電流采樣單元采樣制冷電流，輸出端與微控制器連接。
更進(jìn)一步地，還包括顯示模塊，所述微控制器還與顯示模塊連接。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的光發(fā)射機(jī)由于可與遠(yuǎn)端的網(wǎng)管模塊連接交換數(shù)據(jù)，可稱為帶網(wǎng)管的光發(fā)射機(jī)，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程直接管理。本實(shí)用新型可連續(xù)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，往復(fù)輪詢光發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，能夠自動(dòng)定位發(fā)生故障的光節(jié)點(diǎn)，顯示故障參數(shù)，為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)提供了有力工具，并且為進(jìn)行軟件管理提供了可能，通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)軟件，可不斷地自動(dòng)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，一旦設(shè)備發(fā)生故障，系統(tǒng)能主動(dòng)故障上報(bào)并提供詳細(xì)的故障日志，方便故障定位和快速故障診斷，不同的故障采用不同的顯示顏色和不同的故障等級(jí)區(qū)分。通過(guò)網(wǎng)管接口可遠(yuǎn)程開(kāi)啟、關(guān)閉激光器，便于維護(hù)。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的CATV光發(fā)射機(jī)的組成方框圖；圖2是本實(shí)用新型的網(wǎng)管驅(qū)動(dòng)模塊的電路圖；圖3是本實(shí)用新型的激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路和電流取樣、光功率取樣、激光器切斷控制電路的電路圖；圖4是本實(shí)用新型的自動(dòng)溫度控制電路和溫度取樣、制冷電流取樣電路的電路圖；圖5是本實(shí)用新型的網(wǎng)管流程圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，光發(fā)射機(jī)為用于有線電視網(wǎng)絡(luò)下行傳輸中的CATV光發(fā)射機(jī)，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的射頻(RF)信號(hào)輸入接口、射頻(RF)信號(hào)放大電路、電控衰減電路和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路，電平檢測(cè)電路連接在電控衰減電路的輸出端和微控制器輸入口之間。激光發(fā)生模塊包括激光器、激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路(APC)和自動(dòng)溫度控制電路(ATC)，激光器和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路連接，激光器的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路連接在激光器和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路之間，用于光反饋。自動(dòng)溫度控制電路采樣激光器的溫度，輸出端與微控制器連接。
帶網(wǎng)管高性能CATV光發(fā)射機(jī)采用高性能帶內(nèi)部隔離的分布反饋式(DFB)激光器作為光源，以調(diào)幅(AM-VSB)方式傳送圖像與聲音信號(hào)進(jìn)入光纖系統(tǒng)，經(jīng)光接收機(jī)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再分配給一般用戶。射頻驅(qū)動(dòng)部分采用了射頻功率自動(dòng)處理技術(shù)和先進(jìn)的射頻預(yù)失真電路，并內(nèi)置完善的微電腦自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，微處理器采用PIC16C74B，從而確保了整機(jī)優(yōu)異的性能指標(biāo)。微處理器及其部分外圍元件的電路如圖2所示，由微處理器、電源供給電路、晶振電路及匹配電路組成。微處理器的引腳23、24、25、26組成連接網(wǎng)管接口的網(wǎng)絡(luò)接口，傳輸數(shù)據(jù)給網(wǎng)管主機(jī)(即網(wǎng)管模塊)。微處理器的引腳19、20、21、22、27、28、29、30、31、35、36、38組成連接顯示模塊的接口電路。
RF信號(hào)進(jìn)入CATV光發(fā)射機(jī)后，經(jīng)耦合衰減及匹配電路、電平檢測(cè)電路將RF信號(hào)輸出到微處理器，微處理器處理后輸出到前面板的檢測(cè)口，檢測(cè)口檢測(cè)到信號(hào)后將信號(hào)的電壓參數(shù)顯示在熒光屏上，微處理器還通過(guò)網(wǎng)管接口將數(shù)據(jù)送往網(wǎng)管計(jì)算機(jī)，網(wǎng)管計(jì)算機(jī)隨時(shí)記錄輸入信號(hào)的波動(dòng)情況，并可動(dòng)態(tài)顯示信號(hào)的走向。當(dāng)信號(hào)異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警。
激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路包括光功率采樣單元和激光器偏流采樣單元，光功率采樣單元的輸入端與激光器背向PIN檢測(cè)二極管的輸出端連接，輸出端與微控制器連接；激光器偏流采樣單元的輸入端與激光器的偏流輸出端連接，輸出端與微控制器連接。光功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路通過(guò)電流反饋、自動(dòng)調(diào)整激光器的偏置電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，其工作電路如圖3所示，從激光器(LD)背向輸出的光功率，經(jīng)激光器的PIN二極管檢測(cè)由DFB(即分布反饋式，它是激光器所使用的一種先進(jìn)技術(shù))激光器的4腳輸出、經(jīng)放大器OPAMP7放大、放大器OPAMP8倒向后，輸出給三極管Q4以實(shí)現(xiàn)LD的偏流控制。為適應(yīng)不同激光器光功率大小控制的需要以及背光光功率、PIN管靈敏度等的不一致因素的影響，在放大器OPAMP7上附加了由電阻R31、R38、R39、RF31、RF33組成的工作點(diǎn)設(shè)置電路。配合調(diào)整電位器RF31、RF33可在額定光功率下使放大器OPAMP7有一理想工作區(qū)域。為提高輸入阻抗，放大器OPAMP7運(yùn)放接成同向放大器。電容C31濾除高頻干擾；二極管D3和二極管D4抬高工作點(diǎn)；電容C35起延時(shí)作用；電阻R50限流和提供偏流取樣。放大器OPAMP9、電阻R44、R45、R46、R47、R48組成差動(dòng)放大電路，完成非零點(diǎn)與零點(diǎn)參考電位之間的轉(zhuǎn)換，要求嚴(yán)格對(duì)稱。放大器OPAMP9的兩個(gè)輸入端連接電阻R50的兩端，采樣激光器的偏流，放大器OPAMP9的輸出端耦合至微處理器的引腳7。放大器0PAMP5、0PAMP6及其外圍電路元件組成光功率取樣單元，其輸出至微處理器的引腳4。微處理器通過(guò)接收這幾個(gè)引腳的信號(hào)并處理，將信息顯示在熒光屏上并通過(guò)網(wǎng)管接口傳遞給網(wǎng)管主機(jī)進(jìn)行直接管理。正常狀態(tài)下，相應(yīng)的指示燈顯示綠色，當(dāng)信號(hào)出現(xiàn)較大變化時(shí)，相響應(yīng)的指示燈顯示紅色，并在熒光屏上顯示故障信息。電阻R40、繼電器RY5W-K、二極管D2、三極管Q3和電阻R37組成光功率切斷電路，受微處理器引腳17控制。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，微處理器接收網(wǎng)管主機(jī)的命令，控制光功率切斷電路切斷激光器的電源。
激光器的自動(dòng)溫度控制電路包括溫度采樣單元和制冷電流采樣單元，電路圖如圖4所示，激光器的熱沉與制冷器(DFB的6、7腳之間)的冷面靠在一起，當(dāng)溫度變化時(shí)，通過(guò)熱敏電阻傳感元件(DFB的1、2腳之間)把熱沉溫度的變化傳遞給由組成的“換能”電路，將非電量的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏孔兓偻ㄟ^(guò)控制電路控制制冷器的工作狀態(tài)，使熱沉溫度穩(wěn)定在25℃。為防止熱敏電阻自身發(fā)熱帶來(lái)誤差，通過(guò)的電流值必須小于100μA。由組成高輸入阻抗差放電路，完成輸入級(jí)的放大取樣工作。及外圍元件組成推挽輸出級(jí)。25℃為平衡點(diǎn)，制冷電流為零。若LD溫度上升，通過(guò)以下平衡控制可使電路達(dá)到新的平衡。
控制過(guò)程為T↑→Ua↑→Ub↑→Uc↑→Ud↑→T↓上述T表示溫度。電阻R14、電阻R15、電阻R16、電位器RF1和放大器OPAMP4組成制冷電流采樣單元，取樣值指向微處理器引腳5，電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、電位器RF2和放大器OPAMP2組成溫度采樣單元，采樣值指向微處理器引腳9，微處理器經(jīng)過(guò)處理，將采樣值送往熒光屏顯示和通過(guò)網(wǎng)管接口送往網(wǎng)管主機(jī)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視。
網(wǎng)管主機(jī)通過(guò)軟件直接對(duì)激光器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。工作參數(shù)由面板顯示。一旦LD工作參數(shù)偏離軟件設(shè)定的允許范圍，微處理器將自動(dòng)關(guān)閉激光器主電源，并告警指示，數(shù)字面板提示故障原因。其控制程序的流程圖如圖5所示。
權(quán)利要求1.一種預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊，所述信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的信號(hào)輸入接口、信號(hào)放大電路、電控衰減電路和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路，所述預(yù)失真補(bǔ)償電路耦合到激光發(fā)生模塊，所述激光發(fā)生模塊的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，其特征在于還包括微控制器和網(wǎng)管接口，所述微控制器的輸入口分別與信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口連接，所述網(wǎng)管接口還用于連接遠(yuǎn)端的網(wǎng)管模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，其特征在于所述光發(fā)射機(jī)為用于有線電視網(wǎng)絡(luò)下行傳輸中的光發(fā)射機(jī)，還包括連接在電控衰減電路的輸出端和微控制器輸入口之間的電平檢測(cè)電路。
3.如權(quán)利要求2所述的預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，其特征在于所述激光發(fā)生模塊包括激光器、激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路和自動(dòng)溫度控制電路，所述激光器和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路連接，激光器的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路包括光功率采樣單元和激光器偏流采樣單元；所述光功率采樣單元的輸入端與激光器背向PIN檢測(cè)二極管的輸出端連接，輸出端與微控制器連接；所述激光器偏流采樣單元的輸入端與激光器的偏流電路輸出端連接，輸出端與微控制器連接；所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的另一輸出端與寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路連接；自動(dòng)溫度控制電路采樣激光器的溫度，輸出端與微控制器連接。
4.如權(quán)利要求3所述的預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，其特征在于所述激光器功率自動(dòng)調(diào)節(jié)電路還包括光功率切斷電路，所述微控制器還與光功率切斷電路連接用于控制切斷激光器的電源。
5.如權(quán)利要求3所述的預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，其特征在于所述自動(dòng)溫度控制電路包括溫度采樣單元和制冷電流采樣單元；所述溫度采樣單元采樣溫度變化所引起的電壓變化信號(hào)，輸出端與微控制器連接；所述制冷電流采樣單元采樣制冷電流，輸出端與微控制器連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，其特征在于還包括顯示模塊，所述微控制器還與顯示模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種預(yù)失真光發(fā)射機(jī)，包括信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊，信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊包括順序連接的信號(hào)輸入接口、信號(hào)放大電路、電控衰減電路和寬帶驅(qū)動(dòng)與預(yù)失真補(bǔ)償電路，預(yù)失真補(bǔ)償電路耦合到激光發(fā)生模塊，激光發(fā)生模塊的光輸出端用于與光纖網(wǎng)絡(luò)連接，還包括微控制器和網(wǎng)管接口，微控制器的輸入口分別與信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊和激光發(fā)生模塊相連，輸出口與網(wǎng)管接口連接，網(wǎng)管接口還用于連接遠(yuǎn)端的網(wǎng)管模塊。本實(shí)用新型的光發(fā)射機(jī)由于可與遠(yuǎn)端的網(wǎng)管模塊連接交換數(shù)據(jù)，可連續(xù)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，往復(fù)輪詢光發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，通過(guò)網(wǎng)管接口可遠(yuǎn)程開(kāi)啟、關(guān)閉激光器，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)。
文檔編號(hào)H04B10/12GK2768325SQ20052003287
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月17日
發(fā)明者林錦芳, 王大永 申請(qǐng)人:林錦芳