[发明专利]一种在同一光纤上传输具有不同波长的多个信息信号的光通信系统

说明书

一般说来，本发明涉及一种光通信系统，更详细地说，本发明涉及一种在同一光纤上同时传输具有不同波长的多个信息信号的光纤通信系统。

近年来，通过光纤传输各种类型的信息电视信号已受到极大关注。现在，用于分布多个电视信号的大多数有线电视（CATV）系统，是把每个电视频道的视频、声频和其它信息调制在各个射频载波信号上。这些载波信号中的每个信号的典型频带宽度为6MHz。覆盖射频宽频带（如在54-550MHz范围内）的许多这些信号是用许多网络分布的，而这些网络包括多根75欧姆同轴电缆，和多个适当的信号放大器，和多个引出抽头。

与现行的CATV系统使用的同轴电缆相比，光纤实质上具有更大的信息承载能力。此外，光纤的单位长度信号衰减比同轴电缆小，适合于承载射频信号。因此，光纤在信号再生器或放大器之间能比同轴电缆跨跃更长的距离。此外，光纤的介电特性避免了可能由电短路或射频吸收而引起的信号中断。最终，光纤不受环境电磁干扰（“EMI”），而且它本身也不产生电磁干扰。

许多装置适用于在光纤上或其它光传输介质上传输电视信号和/或其它类型的信息。例如，6MHz的基带电视信号可以转换成数字式信号。该数字式信息可用于调制通过光线路传输的光信号。这种数字化后的6MHz视频信号的传输要求数字数据传输速率至少为每秒4.5兆比特。高清晰度电视（“HDTV”）可能要求数字数据传输速率高达每秒145兆比特。仅管发射压缩技术可能降低这些数据速率，但是、用于将模拟电视信号转换成数字式并再将这些数字式信号转变成可以在常规电视接收机上观看的模拟式的编码器和译码器是非常昂贵的。其结果是，用光学装置进行电视信号的模拟传输有可能比这些信号的数字传输要经济得多。

一种这类模似传输装置采用基带视频信号对射频载波进行频率调制。该调制后的射频载波依次用于调制光信号。这样的频率调制与幅度调制相比，其对噪声的敏感较小，但每个电视频道所需的频带宽度较宽。因此，在FM-基础系统中、每个光传输线路（如每根光纤）能承载的电视频道数量会受到某些限制。此外，由于标准的NTSC视频制式要求视频载波幅度调制，因此，要求无论是在电视接收机处或是光纤传输干线与同轴分布网络连接点上设置将FM信号转换成NTSC    AM制式的装置。由于需要将这种FM转换成NTSC    AM，这就增加了系统的价格。

正如上面所看到的，从价格和简便的观点来看，用视频基带信号幅度调制射频载波信号，再依次用调制过的信号幅度调制光信号的系统，要优于其它系统。已开发出长距离逐点传送高质量信息电视信号用AM系统。正如所看到的，这样的系统比数字式系统或FM系统价廉。而且有利于在全部系统中保持AM信号制式的。因此对于扰频和压缩技术，AM信号发送是显而易见的。

但是，有几个现象限制了光信号强度被幅度调制过的现有的光线路所能承载的射频频道的数量。这些现象中的第一个现象是，射频能量总量的限制，这些射频能量作为调幅信号在光发生装置产生各种失真之前供给激光器或其他光发生装置。该功率限制与每个射频频道的射频功率分布之和有关。因此，假若希望在单根光线路上传输80射频频道，所能给予这些频道中的每个频道的功率仅是在线路上只传输40频道所得功率的一半。每个射频载波功率上的这种限制使每个这种载波更接近系统的白噪声电平，因此，对系统的信噪比有不利影响。为了改善信噪比，减少每根光线路所承载的频道数量，就必然要增加所用激光器和光纤的数量，因此，增加了系统总体的复杂程度和造价。另一方面，企图增加供给激光器的射频功率总量以超出确定的限制，导致激光器产生几种失真，由此降低了信号质量。

根据本发明，提出一种采用射频信号幅度调制光信号强度的系统，只需几根光纤就能传输与常规系统相同数量的频道。按本发明的系统比数字式系统或FM系统具有更好的经济效益，并保持AM信号制式。