光调制解调器的原理及应用

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：光调制解调器也称为单端口光端机，是针对特殊用户环境而研发的一种3件一套的光纤传输设备。对于多口的光端机一般会直接称作光端机，单口光端机一般使用于用户端，它的工作类似于广域网专线（电路）联网用的基带MODEM，而又称作光猫、光调制解调器[7]。光调制解调器由发送、接收、控制、接口及电源等部分组成。类似于电通信中对高频载波的调制与解调，光调制解调器可以对光信号进行调制与解调。

光调制解调器也称为单端口光端机，是针对特殊用户环境而研发的一种3件一套的光纤传输设备。该设备采用大规模集成芯片，电路简单，功耗低，可靠性高，具有完整的告警状态指示和完善的网管功能。

光纤通信因其频带宽、容量大等优点而迅速发展成当今信息传输的主要形式，要实现光通信就必须进行光的调制解调，因此作为光纤通信系统的关键器件，光调制解调器正受到越来越多的关注。光调制器有直接调制器与外调制器两种，光解调器则分为有内置前放、无内置前放两种[6]。直接调制器与有内置前放的解调器是研究重点，直接调制器具有简单、经济和容易实现的优点，有内置前放的解调器则具有集成度高、体积小的特点。调制的目的是把要传输的信息转换成可以通过无线信道传输的形式，也就是把信号变换到适合传输的频率。一般来说，调制是把基带信号转换成一个频率较高的带通信号。调制是用基带信号按照一定规则去改变高频载波的幅度、相位或者频率这些参数的一个过程。

光调制解调器是针对特殊用户环境而设计的产品，它是利用一对光纤进行单E1或单V.35或单10BaseT点到点式的光传输的终端设备。该设备作为本地网的中继传输设备，适合作为基站的光纤终端传输设备以及租用线路设备。对于多口的光端机一般会直接称作光端机，单口光端机一般使用于用户端，它的工作类似于广域网专线（电路）联网用的基带MODEM，而又称作光猫、光调制解调器[7]。光猫设备采用大规模集成芯片，电路简单，功耗低，可靠性高，具有完整的告警状态指示和完善的网管功能。光猫是一种类似于基带MODEM（调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，传输的是光信号，用于广域网中光电信号的转换和接口协议的转换，接入路由器，是广域网接入。光电收发器用于局域网中光电信号的转换，仅是信号转换，没有接口协议的转换。(https://www.chuimin.cn)

光调制解调器由发送、接收、控制、接口及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号的形式提供发送的数据，数据经接口被转换为内部逻辑电平并被送入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号并向线路发送。接收部分接收来自线路的信号，经滤波、反调制、电平转换后还原成数字信号并送入数字终端设备。类似于电通信中对高频载波的调制与解调，光调制解调器可以对光信号进行调制与解调。不管是模拟系统还是数字系统，输入到光发射机带有信息的电信号，都通过调制转换为光信号。光载波经过光纤线路传输到接收端，再由接收机通过解调把光信号转换为电信号。光调制器是由微波封装的高频DFB激光二极管与APC、ATC控制电路组成的E/O转换部件，利用射频微波信号直接调制超高频激光二极管产生的强度调制光信号，再将其耦合到单模光纤中，经约5 km光纤传输后，再由光解调器接收并完成O/E转换，光解调器是由高速跨阻放大器的PD组件与宽带低噪声放大器组成的。O/E转换必须保证高线性、低失真传输，因此，要通过减小射频输入功率，增加放大器增益来完成。光调制解调器设计的重点在于器件的微波封装，阻抗匹配，对器件等效电路进行模拟，设计出合理共平面的微带线电路，用CAD优化最终达到行波与复数共轭匹配，还要解决系统中高增益前置放大以及减小三阶交调等技术问题。

光调制解调器的原理及应用

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