[发明专利]自适应调节接收光功率的光纤通信系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种自适应调节接收光功率的光纤通信系统及其运行方法。

背景技术

当前，随着通信系统的数据量越来越大、信号带宽越来越宽，模拟信号光纤通信，尤其是高频率模拟信号光纤通信得到广泛的应用。现有的模拟光纤通信技术由光发射机、光缆、光接收机组成，由于传输距离不同、光缆长度不同，传输过程的损耗不同，因此接收机中接收到的光功率不同。目前大部分光接收机的最佳接收光功率是2±0.5dBm，高频率光接收机，比如20GHz、50GHz的光接收机最佳接收光功率大于2±0.5dBm。当光接收机接收到的光功率大于光接收机的最佳接收光功率会引起接收机的饱和，导致电信号失真、非线性增加，光接收机长时间工作在饱和状态会降低器件的使用寿命。当光接收机接收到的光功率小于光接收机的最佳接收光功率会引起系统增益减小、信号幅度下降、信噪比劣化。可见，光接收机接收到的光功率值是否相当于其最佳接收光功率，关系到整个光纤通信系统中模拟信号传输的质量。正是由于这个原因，现有的模拟信号光纤通信系统只适合工作在系统设计的特定光缆长度（传输距离）的场合，极大的限制了模拟信号光纤通信系统的应用。另一方面，在传输光缆的某些光纤熔接、光接口连接的情况下，也会因人为原因加大光路传输的光功率损耗从而导致光接收机的接收光功率过小，影响接收信号的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种自适应调节接收光功率的光纤通信系统,其光发射机的模拟激光器的输出光功率大于光接收机的最佳接收功率范围的上限值与传输衰减量的和，光接收机中增加一个可控的光衰减器和检测控制电路，进入光接收机的光先进入光衰减器再进入光接收机，光接收机内的光探测器的工作电压接入控制检测电路，控制检测电路的输出端接入光衰减器的控制端。

本发明的另一目的是提供上述自适应调节接收光功率的光纤通信系统的运行方法，光接收机内的光探测器将接收光功率大小转换为电压信号接入控制检测电路，控制检测电路检测接收光的强度、并根据此值控制调节光衰减器的衰减量，经过光衰减器调节后进入光接收机的光功率稳定于光接收机的最佳接收光功率，保证光纤通信的质量。

本发明设计的自适应调节接收光功率的光纤通信系统,包括光发射机和光接收机，光发射机和光接收机由光缆连接，所述光发射机中的模拟激光器输出的模拟光信号功率大于光接收机的最佳接收功率范围的上限值与传输衰减量的和，所述光接收机中接有光衰减器和检测控制电路，模拟光信号先进入光衰减器，再进入光接收机，光接收机内的光探测器所接取样电阻的电压接入控制检测电路，控制检测电路的输出端接入光衰减器的控制端。

所述控制检测电路包括单片机和模数转换模块、数模转换模块，所述光探测器的电压信号接入模数转换模块，再接入单片机，单片机的控制信号为数字信号，经数模转换模块转换为模拟信号再送入光衰减器。

所述单片机内可集成模数转换模块和数模转换模块。

所述光衰减器为衰减量最小分辨率小于0.1dB的可调光衰减器。

所述单片机配有RS-232接口，经此接口与上位机连接，上位机设置单片机控制调节的接收光功率值，以适合用于不同的光接收机。

本发明设计的自适应调节接收光功率的光纤通信系统的运行方法主要包括如下步骤：

Ⅰ、开始

光发射机输出的模拟光信号功率大于光接收机的最佳接收功率范围的上限值与传输衰减量的和，经光缆传输后到达接收端，经光衰减器进入光接收机；

Ⅱ、功率检测

光接收机内的光探测器的工作电流与接收光功率成正比，取样电阻将该工作电流的变化转为检测电压值，检测电压送入模数转换模块，把检测电压的模拟信息转换成数字信号；检测电压数字信号送入单片机；

Ⅲ、判断

单片机根据当前接收的检测电压数字信号判断当前光接收机的接收光功率，和所存储的光接收机的最佳接收光功率比较，如果当前的接收光功率在所存储的光接收机的最佳接收光功率范围内，返回步骤Ⅱ；

否则，单片机根据二者的差值确定光衰减器的衰减量，将控制衰减量的数字信号送入数模转换模块，转换成一个连续的模拟电压信号，输出到光衰减器；

Ⅳ、光衰减器调节

光衰减器在单片机的控制下调节光衰减量，衰减后的接收光送入光接收机，返回步骤Ⅱ。

本系统运行过程中对当前接收光功率进行检测判断、动态调节，使光接收机的接收光功率保持在最佳接收光功率范围内。