光数字发送机光源的控制电路

系统对光源的要求是很高的，包括:

1. 波长稳定性要求:WDM系统对光源发射波长的稳定性具有较高的要求，波长的漂移将导致信道之间的串扰。

2. 功率稳定性要求:某信道功率的漂移，不仅影响本信道的传输性能，而且通过EDFA的瞬态效应影响其它信道的性能。

光源的控制电路主要包括温度控制和功率控制电路，它们的作用就是消除温度变化和器件老化的影响，稳定发射机性能，其它的控制电路还有光源慢启动保护电路、激光器反向冲击电流保护电路、激光器过流保护电路和激光器关断电路。

我们都知道，信息的处理都是在电的领域内完成的，在光纤通信中，我们必须把电信号转变成光信号，这样才能在光纤上传播。在光纤通信系统中，信息由LED或LD发出的光波所携带，光波就是载波，把信息加载到光波上的过程就是调制。光调制器就是实现从电信号到光信号的转换的器件。

调制方式通常分为两大类，即模拟调制和数字调制。

模拟调制又有两类，一类是用模拟基带信号直接对光源进行强度调制(D-IM);另一采用连续或脉冲的射频(RF)波作为副载波，模拟基带信号先对它的幅度、频率或相位等进行调制，再用该受调制的副载波去强度调制光源。模拟调制的优点是设备简单，占有带宽较窄，但它的抗干扰性能差，中继时噪声累积。

数字调制是光纤通信的主要调制方式，将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号"1"或"0"对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码(PCM)。数字调制的优点是抗干扰能力强，中继时噪声及色散的影响不累积，因此可实现长距离传输，它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。

按调制方式与光源的关系来分，有直接调制和外调制两种。前者指直接用电调制信号来控制半导体光源的振荡参数，得到光品的调幅波或调频波，这种调制又称内调制;后者是让光源输出的幅度与频率等恒定的光载波通过光调制器，光信号通过调制器实现对光载波的幅度、频率及相位等进行调制，光源直接调制的优点是简单，但调制速率受到载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。外调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能，尤其适合于高速率下运行。

按被调制光波的参数分:强度调制、相位调制、偏振调制等。

目前光纤通信中应用最多的是光源的基带直接强度调制、副载波强度调制及数字调制，高速率时采用外调制。

光发射机由输入接口、光源、驱动电路、监控电路、控制电路等构成，其核心是光源及驱动电路。在数字通信中，输入电路将输入的信号(如PCM脉冲)进行整形，变换成适于线路传送的码型后通过驱动电路光源，或者送到光调制器调制光源输出的连续光波。为了稳定输出的平均光功率和工作温度，通常要设置一个自动的温度控制及功率控制电路。

光源的驱动就是根据输入的电信号产生相应的光信号的过程，采用的器件不同、调制方式的不同、输入信号类型的不同都有不同的驱动方式。

LD的驱动

一个实用化的光发送机通常具有完善的控制线路。它具有信号驱动电路、光功率控制电路和温度控制电路，如图1所示。来自电数字终端设备的数字

信号进入光发送机的驱动电路以调制半导体激光器。为了保证发送光功率恒定，用一个光检测器对半导体激光器输出的光功率监测。在半导体激光器的背向发光面监测。光检测器输出的电流经过功控电路回控半导体激光器的偏置电流或驱动电流，以维持输出的光功率恒定。半导体激光器发送的光功率、波长、阈值均会受工作温度影响。为了保证正常工作需采用温控电路。在半导体激光器管邻近装有热敏电阻测温和致冷器控温。热敏电阻测得温度变化，即经温控电路调节致冷器，以维持恒温。致冷器是利用半导体帕尔贴效应来致冷的。带有光检测器、热敏电阻和致冷器的激光器称为激光器组件。

具有优良温度特性的激光器或因要求不高而采用发光二极管时，可不加温控电路。

光发送机中有光源或电一光转换元件，如半导体激光器、发光二极管等。长距离大容量的光纤通信系统，通常采用半导体激光器作光源，可直接调制。短距离小容量的常采用半导体发光二极管，简单经济。光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号，并将光信号送入光纤中。光发射机除了半导体光源及其驱动电路之外还包括使系统正常、可靠工作的一些辅助控制电路部分。

在高速公路、银行、电力、电信等的监控领域都要求对视频信号进行远程的传输，目前主要的解决方法是利用光端机将视频信号或将视频信号转化为数字信号通过光纤进行，光纤有单纤和多纤之分，这两种光纤由于能提供的带宽以及接不同而使实际应用的解决方案有很大的不同。

由于光纤资源的宝贵，传输的带宽要求更加节省，不仅要求进行单纤的传输，而且要求单纤的多路传输。现在的光端机广泛的采用WDM和CWDM。WDM技术通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，后者分别接到不同的接收机，WDM是最早被利用在光端机上的波分复用技术。