[实用新型]光纤信号放大电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信技术领域，具体说是一种光纤信号传输控制电路。

背景技术

光纤通信，是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。一对单模光导纤维可以同时开通35000个电话，和电通信相比具有传输频带宽、传输损耗低、损耗均匀且不受温度的影响、抗干扰能力强、保真度高、信号保密度高、工作可靠度高等特点，其采用的高速串行能力的传输协议，具有高可靠性、高带宽、实时性高的特点。随着光纤技术的进步，特别是无水峰的全波窗口光纤的发展，从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，传输容量呈几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。同时光纤通信采用点对点、星形、链状、环形网络拓扑结构，中间设备少，不需要进行复杂的协议转换。正是如此，光纤通信系统逐渐成为主流通信系统。

目前,我国已经建成以光纤网络为基础的骨干网和城域网。随着本地光纤网络和3G或者4G移动通信光纤网络建设的推进，我国的光纤通信领域还有很大的发展空间。

波分复用(WDM)和波长转换技术是光纤通信的核心技术。波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器(Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光纤通信线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(Demultiplexer)将各种波长的光载波信号分离，再由光接收机作进一步处理以恢复原信号。波长转换技术是将从波分复用终端或其他设备来的光信号进行转换，将非匹配波长上的光信号转到符合要求的波长上，从而实现信号从一个波长向另一个波长的转换。在含有波长转换的网络中，光纤通道能通过在不同的链路上用不同的波长建立，从而大大提高网络的灵活性，消除光纤通道的波长冲突，有利于网络的运行、管理和维护。

光纤通信的基本工作原理是, 信源编码装置将语音、图像、数据等业务转换为数字脉冲信号，再将这些数字脉冲信号进行编码，获得数据源信号，再通过调制器将数据源信号调制到无规律变化光信号，通过光端机的光发射器将光信号通过光纤传输给另外一个光端机，另外一个光端机的光检测器将获得的光信号进行提取，再经过后续处理得到相应的话音、图象、数据等信息。

在电通信领域,通常将输入电通信信号通过功率放大器进行调制,实现波形放大,以达到后续设备的要求。这种功率放大模式，对主要电信号进行放大的同时也会同步放大噪波信号。

光纤通信的光信号放大原理是，当光信号进入光纤网络中的光纤信号放大器时，光纤信号放大器产生光子激辐射效应，产生大量与自身完全相同的光子，产生信号放大作用。它是光纤通信技术领域中的一个非常重要的技术。

目前，光纤通信行业，将发送的光信号进行放大，补偿光分配器造成的光损耗和提高接入设备的数量，减少光信号传输时所需的中继装置，降低成本，提高光信号的传输质量；在光信号接收端，光信号转换成的电信号，还需要进行放大，设计人员就没有设计光信号放大电路，而是将接收到的光信号直接采样转换成电信号，再将电信号放大，输出到相关设备。

对普通光信号，采用这种处理方式，基本还能满足需求。不过，对于数据准确性要求高的光纤通信系统，其要求对光信号进行高精度采样，以获得最好的电信号还原质量，同时还要还原产生的电信号的噪波尽量小，采用以上的光信号处理模式，无法达到系统的要求。

实用新型内容

为了克服现有技术在接收端对光信号处理时，只采用放大还原后的电信号， 这种信号处理方式，会对噪波信号进行同步、同比放大，影响信号的纯净性，进而影响到信号还原质量，无法满足高精度、高质量的数据通信需求的技术缺陷，本实用新型提供一种光纤信号放大电路。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

光纤信号放大电路，包括光收发器、FPGA现场可编程门阵列、用于光信号接收和放大的光接收放大电路，光收发器连接光接收放大电路，光接收放大电路连接FPGA现场可编程门阵列。

本实用新型投入使用时，第一步，检查、调试电路：检查光收发器、FPGA现场可编程门阵列和光接收放大电路的硬件连接是否正常，如果出现异常，予以纠正；第二步，加电测试设备：启动电源，确认光纤信号放大电路工作状态是否正常，正常后才投入使用；第三步，执行光信号放大任务，光收发器接收到光纤中的光信号，将其转发给光接收放大电路，光接收放大电路产生光子激辐射效应，产生大量与自身完全相同的光子，产生光信号放大，再将放大后的光信号转换成电信号，传输给FPGA现场可编程门阵列。