使用光纖傳輸信號(hào)波形的技術(shù)

摘 要在信息時(shí)代中，光纖傳輸信號(hào)波形技術(shù)獲得了良好的發(fā)展。由于其具有較大的傳輸容量，以及較強(qiáng)的抗干擾性、穩(wěn)定性以及保密性等特征，越發(fā)成為無法取締的載體，光纖傳輸愈發(fā)被依賴。

【關(guān)鍵詞】光纖 傳輸信號(hào) 波形 技術(shù)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率越發(fā)廣泛。運(yùn)營(yíng)商所具備的光纖傳輸資源極為豐富，顯著加快了光纖傳輸信號(hào)波形技術(shù)的應(yīng)用。在高容量信息技術(shù)所需的發(fā)展下，光纖傳輸信號(hào)波形技術(shù)體積較小、重量較輕、具備了頻寬帶的特征，通過波形與光學(xué)技術(shù)的融合，產(chǎn)生了光纖傳輸信號(hào)波形技術(shù)。對(duì)于脈沖輻射場(chǎng)信號(hào)的測(cè)量而言，通過光纖的使用將同軸電纜給予代替，以此加快了信號(hào)在傳輸體系中所使用的時(shí)間。

1 信號(hào)在光纖傳輸中的特征

進(jìn)行物理測(cè)試時(shí)，大多數(shù)狀態(tài)下，脈沖輻射探測(cè)器的輸出基本為電信號(hào)，光纖只能夠進(jìn)行光信號(hào)的傳輸。所以在光線代替同軸電纜以前，應(yīng)當(dāng)將電-光相結(jié)合，也就是說，探測(cè)器在進(jìn)行輸出時(shí)，其電流脈沖經(jīng)由激光二極管乃至發(fā)光二極管，從線性轉(zhuǎn)換成光脈沖信號(hào)，之后再通過光纖進(jìn)行傳輸。這些系統(tǒng)被稱之為有源光纖傳輸系統(tǒng)。對(duì)于物理測(cè)試而言，尤其在近區(qū)測(cè)試當(dāng)中，有的輻射轉(zhuǎn)換體能夠直接將脈沖輻射變?yōu)榉瞎饫w在傳輸中的光信號(hào)。契侖柯夫轉(zhuǎn)換體不僅將光纖作為輻射-發(fā)光轉(zhuǎn)換體，并且還成為了光的傳輸線。當(dāng)γ輻射與光纖介質(zhì)在直接作用的狀態(tài)下，會(huì)產(chǎn)生康普頓電子，就傳播速度而言，在光纖超過光纖介質(zhì)時(shí)，可以通過契侖柯夫?qū)τ诠獾陌l(fā)射角度而引發(fā)的具有連續(xù)光譜的契侖柯夫光，并且通過與光纖給予耦合，將光的信號(hào)經(jīng)由光纖直達(dá)到終端處，并且記錄下光導(dǎo)系統(tǒng)的配合情況，從而締造出新的脈沖輻射場(chǎng)測(cè)量體系，通常將這樣的測(cè)量方式稱之為無源光纖傳輸體系。

2 光纖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)

光纖傳輸在特點(diǎn)方面大多呈現(xiàn)出衰減與色散兩方面。就衰減而言，其特征作為光線的一個(gè)主要特點(diǎn)，體現(xiàn)出光在纖維內(nèi)傳輸一段時(shí)間以后，體現(xiàn)出的傳輸能量在耗損方面的程度。吸收耗損則變成了廣播在傳輸過程中，經(jīng)由純石英材質(zhì)形成的本征吸收耗損與經(jīng)由雜質(zhì)損耗構(gòu)成的非本征吸收耗損。散射與輻射損耗則意為在傳輸當(dāng)中，光波向著包層外泄露且朝著反方向進(jìn)行折回，以此構(gòu)成了逆轉(zhuǎn)傳輸中的耗損。

3 光纖傳輸信號(hào)波形技術(shù)

光纖的耗損與波形的變動(dòng)相關(guān)，石英光纖進(jìn)行傳輸時(shí)，耗損會(huì)通過長(zhǎng)度而更改曲線。例如當(dāng)長(zhǎng)波是1.31?m與1.55?m時(shí)，衰減值則會(huì)較低，前一波長(zhǎng)的衰減值為0.35db/km，后一波長(zhǎng)的衰減值則為0.2db/km。大多情況下，多模纖維遠(yuǎn)遠(yuǎn)比單模光纖更加耗費(fèi)。在測(cè)試當(dāng)中，絕不可將敷設(shè)的光纖進(jìn)行彎曲，這是因?yàn)楫?dāng)光纖一旦被彎曲，則會(huì)造成彎曲耗損。光纖在彎曲時(shí)，內(nèi)部與外部的壓力并不相同，壓力的差異會(huì)導(dǎo)致折射率出現(xiàn)變動(dòng)，因?yàn)楣饫w中包層內(nèi)的一些光波會(huì)輻射出來，構(gòu)成彎曲損耗。為了最大限度將彎曲的損耗降低，在施工當(dāng)中，平洞豎井進(jìn)行物理測(cè)試時(shí)，彎曲會(huì)導(dǎo)致光纖的折彎半徑相較于光纖直徑高出100倍，彎曲半徑則應(yīng)當(dāng)超過30cm。

色散的特征更加顯著地體現(xiàn)在光纖傳輸?shù)拿}沖信號(hào)當(dāng)中。色散指的是傳輸信號(hào)中具備的信號(hào)頻率乃至不同形式的光波在光纖中傳播的速度不同，因此并不會(huì)同一時(shí)間到達(dá)輸出端，從而則會(huì)變成所輸出的波形與輸入波形相比較，變形有所更改，令信號(hào)處于失真的狀態(tài)。當(dāng)所傳輸?shù)男盘?hào)是數(shù)字式的脈沖，進(jìn)行解調(diào)后，信息會(huì)在寬度方面進(jìn)行延續(xù)。所調(diào)制的波形如果是模擬式信號(hào)，檢波之后，電平則會(huì)隨著信號(hào)的頻率的上升而降低，這一帶寬的特征則屬于光纖的色散。在多模色散不會(huì)出現(xiàn)在單模光纖中，多模光纖就色散而言則最為明顯。

在輻射場(chǎng)的輻射狀態(tài)下，金屬殼體內(nèi)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)度，較難運(yùn)用普通的同軸電纜進(jìn)行傳輸。這是由于在同軸電纜的傳輸過程中，較易受到核輻照與康普頓電流的干擾，所測(cè)得的電磁脈沖極其微弱，但是脈沖在上升時(shí)卻極為迅速。為了處理這一問題，可以通過光纖傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行。因?yàn)楣饩€傳輸系統(tǒng)的頻帶較寬，基本不會(huì)被電磁場(chǎng)所左右。將瞬變波形改變?yōu)長(zhǎng)D或LED后，輸出光的功率通過輸入信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行改變，形成光電的轉(zhuǎn)換，再通過1000多米的光纖傳輸以后，通過光探測(cè)器探尋接收光電的轉(zhuǎn)變，光電轉(zhuǎn)變之后的弱信號(hào)，在低噪音放大至一定的幅度之后，則能夠進(jìn)行顯示、測(cè)量和記錄。光纖從系統(tǒng)方面而言，大多通過三個(gè)方面所形成，也就是光的發(fā)射機(jī)、纖傳輸體系以及接收機(jī)。發(fā)射機(jī)為了保障系統(tǒng)可以更加迅速的給出反應(yīng)，則可以挑選脈沖反應(yīng)較快的激光器LD，以此作為發(fā)射機(jī)的光源。在快速調(diào)制脈沖方面，以LD特征而言，激光器并不能擔(dān)負(fù)較大的功率。這是由于在信號(hào)到來前，4?s閾值信號(hào)由于在脈沖中較寬，所以設(shè)置在調(diào)制器內(nèi)，以便可以使得激光器在工作時(shí)處于脈沖狀態(tài)。為了能夠令所傳輸?shù)男盘?hào)能夠更加正確的進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，LD工作的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)處于線性的中心，從而解決了溫度漂移導(dǎo)致的誤差和工作補(bǔ)償。在比例測(cè)試信號(hào)方面并不穩(wěn)妥，由于測(cè)試信號(hào)具備了其應(yīng)有的直觀性，將傳輸信號(hào)出現(xiàn)的同時(shí)觸及與拾取跟隨器在分辨正、負(fù)以后產(chǎn)生的固定幅度的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)給予對(duì)比，將其添加至信號(hào)輸入的端口內(nèi)，并處于傳輸信號(hào)的后側(cè)。光接收機(jī)是在光探測(cè)器以及低噪音帶寬放大器中產(chǎn)生的。經(jīng)由光纖傳輸?shù)浇K端的信號(hào)內(nèi)，通過光探測(cè)器給予接收并將其變成信號(hào)，信號(hào)經(jīng)由放大之后再透過兩個(gè)顯示管給予記錄。示波器可以記錄到被檢測(cè)的信號(hào)乃至校準(zhǔn)的信號(hào)中全波形情況，經(jīng)過對(duì)比，直接把被測(cè)的信號(hào)幅值進(jìn)行讀取。臺(tái)階脈沖當(dāng)中，核信號(hào)的存在與否完全取決于被測(cè)的波形。在物理測(cè)驗(yàn)中，假如未出現(xiàn)被測(cè)信號(hào)，則臺(tái)階脈沖內(nèi)也會(huì)具有十分準(zhǔn)確的信號(hào)進(jìn)行輸出。如果更改為同步觸發(fā)，則能夠令正確的信號(hào)變?yōu)橄到y(tǒng)的審核信號(hào)。

4 結(jié)束語(yǔ)

光纖傳輸特征令光纖傳輸信號(hào)波形的技術(shù)運(yùn)用愈發(fā)普遍，由于傳輸資源與光纜資源極為豐富，令其在信號(hào)傳輸中具有顯著的效果。所以在提升信號(hào)傳輸上具有良好的水準(zhǔn)。近些年，通過光纜資源與傳送網(wǎng)本地傳送等不同形式的應(yīng)用，令傳輸?shù)男Ч丫肌?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]王忠華.光纖傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)及其維護(hù)策略[J].西部廣播電視，2015（09）：250.

[2]崔建生.光纖技術(shù)分析及其廣播電視信號(hào)傳輸?shù)膽?yīng)用[J].信息通信，2014（10）：274.

作者簡(jiǎn)介

劉妍（1973-），女，四川省射洪縣人。大學(xué)本科學(xué)歷，科級(jí)/通信工程師，東北石油管道有限公司。主要研究方向?yàn)槠髽I(yè)語(yǔ)音交換、通信傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)。

作者單位

東北石油管道有限公司 吉林省長(zhǎng)春市 130000