器输送到光接收机的接收光功率计算

光接收机接收光功率电平，一般情况下在+2至-2dBm都合适，最常用的范围是0至-2dBm 之间。

对于某个具体的地方，设计时取光接收功率电平的数值，就得根据接收点计划达到的光链路C/N指标值来计算。

比如说，如果设计要求这个光接收点的光链路的C/N指标是50dB，所使用的光接收机说明书说，该光接收机和光发射机组成的光链路的C/N指标值在0dBm接收光功率时为51dB，显然光接收机的接收光功率电平就可以定在-1dBm。

因为在常用接收光功率范围里，接收光功率每降低1dBm、光链路的C/N指标大致降低1dB。

-1dBm接收时，光链路的C/N指标就是50dB。

楼主要知道那个地方光接收机的接收光功率电平应该是多少，就得知道设计接收点计划达到的光链路C/N指标值、和光接收机的技术指标（即0dBm接收光功率时、光链路的C/N指标值），根据这两者来计算。

又比如，县市总前端将光信号直接送到用户端的光接收机直接分配用户，系统的信号传输网络里总共只有一级光链路，这级光链路可以占用85%的C/N指标份额，要求达到的C/N指标是44.7dB，此时光接收机的接收光功率电平就可以降低到-6dBm。

不过，要购买输出电平特高的“低光功率接收适用机”才行，否则输出电平太低，不能够满足用户分配的需要。

因为接收光功率电平降低1dBm，光接收机的输出电平要降低2dB，这个关系很准确。

-6dB接收时的输出电平，要比0dBm接收时低12dB。

1.1.1.1.手拉手形结构EPON网络中的手拉手形结构也是一种特殊的总线结构，两台OLT分置于总线的两端，其基本形式如下图。

优点是可以实现系统失效时的保护功能。

“手拉手”保护结构3.1.2.光网络拓扑设计光网络的拓扑结构、分光器级数和分路比可以根据具体应用环境选择。

EPON系统对于分光器级数没有理论限制，但每个ONU的光通道衰减应小于24dB。

实际应用中分光器级数越多，通常越能节省主干光纤数量，但也会造成接头损耗增加、网络拓扑复杂，因此通常需要在光纤资源允许的范围内优化ODN，在ODN设计时应综合考虑主干光纤资源和网络拓扑结构。

另外，在ODN设计时，需要考虑今后扩容需要，为今后扩容留出光纤支路，并为新增的ONU留下光功率预算。

1.1.2.1. 光通道衰减计算ODN 的光功率衰减与分光器级数、分光器分路比、活动连接数量、光缆熔接接头数量、光缆线路长度等因素有关，设计时必须控制ODN 中最大的衰减值，使其符合系统设备OLT 和ONU 的PON 口光功率衰减预算26dB 的要求。

ODN 光通道衰减所允许的衰减定义为S/R 和R/S 参考点之间的光衰减，以dB 表示。

包括光纤、分光器、光活动连接器、光纤熔接接头所引入的衰减总和。

在设计过程中应对无源光分配网络中最远用户终端的光通道衰减核算，采用最坏值法进行ODN 光通道衰减核算，下图为ODN 光通道模型。

光通道计算模型核算公式：ODN 光链路衰减∑∑∑∑====+++=hi pi mi ni Fi Mi Ki Li 1111（dB ）（1） ODN 光链路衰减+Mc ≤ 系统允许衰减（2）公式中：∑=ni Li 1：光通道全程n 段光纤衰减总和∑=mi Ki 1：m 个光活动连接器插入衰减总和∑=pi Mi 1：p 个光纤熔接接头衰减总和∑=hi Fi 1：h 个分光器插入衰减总和Mc ：光纤富余度 系统允许衰减：24dB 计算时相关参数取定：1) 光纤衰减取定：1310nm 波长时取0.36dB/km1490nm 波长时取0.22dB/km2) 光活动连接器插入衰减取定：0.5dB/个 3) 光纤熔接接头衰减取定：分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.08dB/每个接头； 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.2dB/每个接头；4)计算时分光器插入衰减参数取定见前表；5)光纤富余度Mc➢当传输距离≤5公里时，光纤富余度不少于1dB；➢当传输距离≤10公里时，光纤富余度不少于2dB；➢当传输距离＞10公里时，光纤富余度不少于3dB；1.1.2.2.ODN结构设计在选择ODN结构时，应根据用户性质、用户密度的分布情况、地理环境、管道资源、原有光缆的容量，以及OLT与ONU之间的距离、网络安全可靠性、经济性、操作管理和可维护性等多种因素综合考虑。

4 光接收功率测定目的：测试光接收端接收功率及裕度是否满足要求。

如图3所示，在接收端，调整功率计对应的波长，并把对端光发送过来的光信号接入光功率计，在发送端的光发送器工作的情况下，即可测得接收端的光功率值。

接收端光功率值应大于接收灵敏度值，要求裕度>6dBm( 裕度=接收光功率值-接收灵敏度值)。

接收光功率＝光功率计测量值。

图3 光接收功率测试5 光纤通道自环检测目的：检查光纤通道系统的各个环节，包括光端机、复用接口盒、PCM 或PDH/SDH 设备等。

根据不同的通道方式，对光纤通道的检测也有所不同，而且检测的侧重点也有所不同。

5.1 通信告警信息及意义通道自环检测时应注意自环环节中不同设备的告警信息提示及所代表的含义，才有可能迅速确定故障位置、查出故障原因从而解决故障恢复光纤通信。

1）告警信息：保护装置：通道告警。

光端机：告警复用接口盒：告警Ⅰ、告警Ⅱ2）保护装置告警原因：通道Ⅰ、通道Ⅱ告警：两端保护装置通过两个光纤通道传送的数据达到一定的误码率标准，闭锁差动保护，并发送信号。

此时应检测通信通道中的各个环节，包括光端机、通道衰耗、接收发送光功率、复用接口盒和复用设备是否运行正常以及时钟方式设置是否正确等。

3）光端机告警原因：光端机：告警灯亮，表示光接收不正常，应检查光接收通信链路。

4）复用接口盒告警原因复用接口盒：告警Ⅰ保护链路（与保护连接的光纤通道），告警Ⅱ复接链路（与PCM 或PDH/SDH 设备连接的复用通道）。

告警Ⅰ灯亮表示从与保护连接的光纤通道信号异常；应检查保护装置到复用接口盒之间的光纤通道中各个环节，比如光端机发送功率、复用接口盒接收功率等。

告警Ⅱ灯亮，表示从PCM 或PDH/SDH 设备到复用接口盒的电信号异常；应检查复用设备到复用接口盒之间的各个环节。

告警Ⅰ和告警Ⅱ同时灯亮或闪，说明光信号输入异常。

应检查光发送环节。

5）复用设备告警：当复用设备有告警信息，比如红灯、黄灯、错误指示灯等信息，应和通信人员沟通，提出疑问，并对保护装置进行自环试验，确保保护装置中各个环节没有问题。

这里举例说明一个一发三收，各路光缆长度分别为10 km、8 km、5 km的1310光链路设计过程（光路损耗
算），来说明以上几项参数含义和数量关系，设计计算过程和结果列入表2：
光链路设计
光发射机功率，要根据（全）光链路的损耗⑧和光接收机的接收光功率两者来确定。

本例算出的光链路损耗是9.21 dB，如果接收光功率是0dBm，那么就需要容许链路损耗为9.21 dBm的光发射机，要求这台光发射机的输出光率为8.34mW；，如果接收光功率是-2dBm，那么就需要容许链路损耗为7.21 dBm的光发射机，要求这台光发射机的输出光率为5.26mW。

路损耗以0.4L计
例算出的光链路损耗是9.21台光发射机的输出光率为，要求这台光发射机的输出。

实验一（上）光通信系统数据传输与功率测量一、实验目的1.了解光通信系统组成；2.掌握光发射机输出功率测量方法。

二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M数字示波器3.光功率计（FC-FC单模尾纤）4.信号连接线三、基本原理实验系统组成如图1－1所示。

要传输的数据经线路编码，送给光发送机，转换为光信号，经光纤传输到光接收机，经光接收机进行光电转换、放大，取样、判决和再生恢复成数字信号输出，然后进行线路译码。

输入的数据可以是由系统生成的伪随机码，也可以由8位开关形成8位的自编数据，也可以由外部输入数据。

在本实验系统中，线路编码可以采用CMI码、5B6B，随机扰码等多种码型。

图1－1 光纤通信基本组成结构数字光纤通信传输信道中，对于低速率系统采用CMI(Coded Mark Inversion) 码,传号翻转码，即“1”码交替地用“00”和“11”表示，而“0”码则固定用“01”表示，因此在1个时钟周期内，CMI编码器输入1bit的时间内输出变为2bit。

CMI码属于二电平的不归零（NRZ）的1B2B码型，图1－2为CMI码变换规则示例，这种码的特点是: （1）不出现连续4个以上的“0”码或“1”，易于定时提取。

（2）电路简单，易于实现。

（3)有一定的纠错能力。

当编码规则被破坏后，即意味着误码产生，便于中继监测。

（4)有恒定的直流分量，且低频分量小，频带较宽。

（5)传输速率为编码前的2倍，适用于低速率的光纤传输系统。

CMI译码的设计思路：是采用串并变换电路把串行码变成并行码，即把CMI码的每一组00、11、或01码中的奇数码与偶数码分离开来，变成奇偶分列的、时序一致的码序列，再用判决电路逐一加以比较，判决输出传号还是空号，从而解出单极性信码。

0 0 1 0 1 1 1 0 1 0图1－2 CMI码变换规则示例CMI的连“0”连“1”为3，故这种线路码含有丰富的定时信息，便定时提取。

这种码都容许进行不中断业务的误码检测。

实验二光发射机与光接收机实验学号：XXX 姓名：XXX一、实验目的1.了解光源的调制的原理2.学习光发送模块的电路原理3.了解光接收机的组成4.了解光收端机灵敏度的指标要求二、实验内容1.介绍光源的调制方法2.介绍光发射电路的框图3.了解光接收机的组成三、实验仪器1.光纤通信实验系统1 台2.示波器1台3.光纤跳线1根4.万用表5.光功率计四、实验原理1、光发射机、光调制。

根据调制与光源的关系，光调制可以分为直接调制和间接调制两大类。

直接调制方法仅适用于半导体光源（LD和LED），这种方法是把要传送的信息转变为电信号注入LD或LED，从而获得相应的光信号，所以是采用电源调制方法。

直接调制后的光波电场振幅的平方与调制信号成一定比例关系，是一种光强度调制（IM）的方法。

间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制，这种调制方式既适应于其他类型的激光器。

间接调制最常用的外调制的方法，即在激光形成以后加载调制信号。

对某些类型的激光器，间接调制也可以采用内调制的方法，即在激光器的谐振腔内放置调制元件，用调制信号控制调制元件的物理性质，将改变谐振腔的参数，从而改变激光输出特芯以实现其调制。

光源的调制方法及所利用的物理效应如下表所示。

光源的各种调制方法本实验系统采用的是直接调制的方法。

2、模拟信号调制与数字信号调制模拟信号调制是直接用连续的模拟信号（如话音、电视等信号）对光源进行调制从而使LED 或LD的输出光功率跟随模拟信号变化，如下图所示：由于光源，尤其是激光器的非线性比较严重，所以目前模拟光纤通信系统仅仅用于对线性要求较低的地方，要实现大容量的频分复用还比较困难，仅自一些小系统中使用。

对一些容量较大、通信距离较长的系统，多采用对半导体激光器进行数字调制的方式。

数字调制主要是用数字信号的“1”和“0”来控制激光的“有”和“无”，如下图所示：与LED 相比，LD 的调制问题要复杂得多。