如何精心維護(hù)光信號(hào)？
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電纜工程師可能具有創(chuàng)造性，但是有時(shí)侯他們的創(chuàng)造性沒有用武之地。如何保養(yǎng)好光學(xué)設(shè)備，就是一個(gè)典型的例子。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/2824.htm我第一次安裝電纜電話，就遇到了一些莫名其妙的故障和斷路，并且電纜操作人員認(rèn)為故障出在電話設(shè)備內(nèi)部。由于這是第一次由操作人員來(lái)安裝電話設(shè)備，我不能排除問題出在設(shè)備本身的可能性。但是在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，對(duì)于出現(xiàn)故障的原因總不能言之成理。最后，我的好友告訴我說(shuō)，他僅僅通過清潔光連接接頭，就排除了半數(shù)以上故障。不久，我在一間操作工作室內(nèi)，親眼目睹一位技術(shù)員，用一瓶從附近藥店買來(lái)的消毒酒精清潔接頭。
骯臟的接頭可以產(chǎn)生好幾方面的問題，最常見的問題是信號(hào)損失。光的連接不過就是將兩根光纖，頭對(duì)頭地碰在一起。但是兩根光纖必須非常精確地互相對(duì)準(zhǔn)，使光緊密地互相耦合。一點(diǎn)點(diǎn)塵土或污垢都可能阻擋光線的傳播。
反射能引起哪些危害呢？已調(diào)制激光（有線電視使用的主要就是這種激光)本身就有一些啁啾信號(hào)。這說(shuō)明此已調(diào)制激光的波長(zhǎng)已經(jīng)隨著調(diào)制而發(fā)生了變化，再加上反射的影響，于是產(chǎn)生了這些啁啾信號(hào)。反射回來(lái)的光，由于接頭連接得不好，延遲了一些；再加上經(jīng)過了來(lái)回的路程也要有一定的延遲。與此同時(shí)，激光本身經(jīng)過這段時(shí)間，波長(zhǎng)也發(fā)生了一些微小的變化。兩種波長(zhǎng)的光，反射回來(lái)的光和當(dāng)前發(fā)出的光，發(fā)生差拍并產(chǎn)生噪音。屏蔽的激光比沒有屏蔽的激光受到的影響要小一些。但是即使是屏蔽的激光也不能完全排除這種影響。分布反饋式激光器(DFB），比法布里-玻羅(F-P)激光器更容易受到影響。因?yàn)閷?duì)于DFB激光器，兩種波長(zhǎng)更容易同時(shí)存在，并且頻率互相靠得很近，因而易于引起麻煩。
在接收器方面同樣也可能產(chǎn)生差拍。光學(xué)接收器返回?fù)p耗很小，所以產(chǎn)生了光的反射。如果由于光連接接頭不好以及其它的原因，再次發(fā)生了反射，經(jīng)過兩次反射的光，在接收器上與直接來(lái)到的光波長(zhǎng)略有差別，于是產(chǎn)生差拍。
另一類問題，是由于返回的激光不論其波長(zhǎng)如何，統(tǒng)統(tǒng)以光的方式組合在一起。
當(dāng)發(fā)射的是組合光，而接收時(shí)采用的是單一光接收器時(shí)，就是出現(xiàn)這類問題的一種原因。這里談的不是光分復(fù)用技術(shù)，光分復(fù)用運(yùn)行良好，不在此討論的范圍內(nèi)。你不能用同樣的射頻（RF）去調(diào)制兩個(gè)或更多的激光，因?yàn)閷⑿盘?hào)從光變換回來(lái)，成為電信號(hào)時(shí)，兩個(gè)信號(hào)之間可能產(chǎn)生干擾。如果確實(shí)有把握，兩個(gè)波長(zhǎng)絕對(duì)不會(huì)變得靠近，還是可以安全地將兩個(gè)光發(fā)射，以光學(xué)方式組合在一起。如果是將兩個(gè)激光組合在一起當(dāng)作一個(gè)激光來(lái)處理。例如，處理的是來(lái)自兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)的激光，這時(shí)并不能肯定這兩個(gè)激光的波長(zhǎng)是否靠得很近，是否足以產(chǎn)生問題。
即使在開始時(shí)問題并不明顯，但是，這兩個(gè)激光會(huì)隨著時(shí)間的推移或溫度的變化，頻率也可能跟著逐漸發(fā)生變化，或遲或早在將來(lái)產(chǎn)生其它的問題。已經(jīng)有不少相關(guān)的報(bào)告顯示，返回路程通常是安靜的，但是可能偶爾在某個(gè)時(shí)間，噪音水平突然顯著增大起來(lái)，雖然僅僅持續(xù)幾秒鐘。上述問題經(jīng)過追蹤分析，認(rèn)為是由于返回的激光在前端設(shè)備那里組合起來(lái)所引起的。在正常情況下，這兩個(gè)激光的波長(zhǎng)相差足夠大，并不至于產(chǎn)生帶內(nèi)差拍；但是經(jīng)過一段時(shí)間，這兩個(gè)波長(zhǎng)將漂移得足夠接近了，能夠引起問題的產(chǎn)生了。
絕不能認(rèn)為，在開始時(shí)兩個(gè)組合了的激光沒有發(fā)生問題，就可以萬(wàn)事大吉了。問題會(huì)或遲或早浮現(xiàn)出來(lái)的。如果兩個(gè)以上的激光組合在一起了，一定要在規(guī)范中明確：它們的波長(zhǎng)永遠(yuǎn)都是有足夠的差異的。這意味著對(duì)于1550nm的激光，需要單獨(dú)的通路；但是由于通路的費(fèi)用太高，并不希望在返回的發(fā)射器中這樣做。與此相反，而是將發(fā)射的激光組合起來(lái)，但是采用分別的光接收器，在變?yōu)?/font>RF以后，再組合起來(lái)。這樣做了以后，雖然仍然會(huì)產(chǎn)生正常的噪音組合，但是所產(chǎn)生的噪音水平已經(jīng)足夠低了。
如何設(shè)定返回設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電平仍然存在混亂。大多數(shù)返回系統(tǒng)都有一個(gè)長(zhǎng)的自動(dòng)電平控制回路（有時(shí)被錯(cuò)誤地稱為自動(dòng)增益控制）。位于前端設(shè)備中的接收器，測(cè)量接收到的信號(hào)電平，并且發(fā)送一個(gè)命令給原發(fā)射器，讓它增大或減小電平，一直到接收的信號(hào)達(dá)到合適的電平為止。這樣可以使所有的前端設(shè)備電平都保持在正確的信號(hào)電平。但是這并不是說(shuō)設(shè)備運(yùn)行在正確的電平。
所謂前端設(shè)備的“合適”接收電平，是由某個(gè)具體設(shè)備的制造商確定的。對(duì)于這個(gè)合適的電平，有的設(shè)備可以在設(shè)備內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，也有的設(shè)備不能調(diào)整。如果是可以調(diào)整的，就需要設(shè)定好，這樣返回設(shè)備的所有部分才能正確地運(yùn)行。如果是不能調(diào)整的，就需要對(duì)發(fā)送給系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，以便返回設(shè)備能夠在正確的電平下工作。
這樣，所有的返回放大器都在其所設(shè)計(jì)規(guī)定的電平下運(yùn)行，節(jié)點(diǎn)上所有的光發(fā)射器都在合適的水平下工作，所有前端設(shè)備也都在正確的電平下工作。因此，對(duì)于前端設(shè)備中的一切放大器與分離器的增益與損耗都必須考慮到。一旦將所有的地方都正確地設(shè)定了，就不要再輕易去動(dòng)它們了。正如俗話所說(shuō)：“關(guān)系復(fù)雜，一環(huán)扣一環(huán)。既然相安無(wú)事，就不要輕易打破平衡?！?/font>
需要向制造商了解返回設(shè)備的合適電平。確定合適返回電平的方法有好幾種，NPR（noise power ratio，噪聲功率比）方法就是其中的一種。NPR方法是對(duì)被測(cè)試裝置施加一標(biāo)記頻率的噪音信號(hào)。當(dāng)被測(cè)裝置的總噪音功率調(diào)節(jié)好時(shí)，看標(biāo)記頻率輸入了多少噪音，然后再改換標(biāo)記頻率。所得到的測(cè)試結(jié)果，是一類似倒立的浴盆的曲線。當(dāng)用實(shí)際信號(hào)來(lái)調(diào)整電平時(shí)，最好選定那個(gè)可以使你達(dá)到曲線峰值稍微靠左面一些的總信號(hào)功率（來(lái)自各信號(hào)源的功率總和）。擴(kuò)展卡可以很好地幫助你完成這項(xiàng)任務(wù)，為每個(gè)返回信號(hào)求得正確的電平。
不恰當(dāng)?shù)厍鍧嵾B接接頭，激光源的不恰當(dāng)組合，和在不正確的電平下運(yùn)行光學(xué)設(shè)備，都是我印象深刻的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這些生動(dòng)的實(shí)際例子，都很容易在設(shè)備的光學(xué)部分產(chǎn)生。對(duì)于你來(lái)說(shuō)，印象最深刻的事例是什么？■（珍花）
評(píng)論