□鄭 義

2011年根據(jù)中共江西省委、省政府《關(guān)于加快示范鎮(zhèn)建設(shè)的意見》，江西省廣電網(wǎng)絡(luò)公司將鷹潭市童家鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府所在地咀上村列為農(nóng)村數(shù)字電視示范點(diǎn)，率先實(shí)現(xiàn)有線電視數(shù)字化。然而從廣電機(jī)房到童家鎮(zhèn)只有在用的1芯光纖資源。我們經(jīng)過反復(fù)認(rèn)證和實(shí)踐，選用1310nm/1550nm雙波WDM方式，1310nm窗口傳輸模擬電視信號(hào)，1550nm窗口傳輸數(shù)字電視信號(hào)，成功實(shí)現(xiàn)了有線模擬電視信號(hào)和數(shù)字電視信號(hào)同纖傳輸，圓滿地完成了農(nóng)村示范點(diǎn)的有線電視數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換任務(wù)。

波分復(fù)用和波分復(fù)用器件

把兩個(gè)或多個(gè)不同波長(zhǎng)的光信號(hào)復(fù)用到同一根光纖中進(jìn)行傳送的方式統(tǒng)稱為波分復(fù)用，簡(jiǎn)稱WDM。波分復(fù)用的實(shí)質(zhì)是根據(jù)光具有不同波長(zhǎng)的特征，在發(fā)送端利用波分復(fù)用設(shè)備將不同信道的信號(hào)調(diào)制成不同波長(zhǎng)的光，并復(fù)用到同一根光纖上，然后在接收端采用波分設(shè)備將這些不同波長(zhǎng)的光信號(hào)分離。WDM技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用也越來越廣泛，按照每個(gè)波長(zhǎng)之間的間隔寬度的不同，可以細(xì)分為CWDM（稀疏波分復(fù)用）和DWDM（密集波分復(fù)用）。

波分復(fù)用器件是WDM系統(tǒng)的重要組成部分，將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)耦合在一起經(jīng)一根傳輸光纖輸出的器件稱為合波器；反之，將經(jīng)同一傳輸光纖送來的多波長(zhǎng)信號(hào)分離為個(gè)別波長(zhǎng)分別輸出的器件稱為分波器，它們特性好壞直接決定了WDM系統(tǒng)的性能。WDM器件有多種制造方法，商用的有熔錐型、光柵型、介質(zhì)薄膜型和波導(dǎo)陣列（AWG）型4類。

熔錐（熔融拉錐）型WDM器件，即將多根光纖在熱熔融條件下拉成錐形，并稍加扭曲，使其熔融在一起。由于不同光纖的纖芯十分靠近，因而可以通過錐形區(qū)的消失波耦合達(dá)到所需要的耦合功率。其特點(diǎn)是插入損耗低（最大值<0.5dB，典型0.2dB），無需波長(zhǎng)選擇器件，制造簡(jiǎn)單，具有較好的溫度穩(wěn)定性。不足之處是尺寸稍大，復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)少，隔離度較差（20dB左右）。

光柵型WDM器件具有優(yōu)良的波長(zhǎng)選擇特性。當(dāng)入射光照射到光柵上后，由于光柵的角色散作用，使不同波長(zhǎng)的光信號(hào)以不同的角度射出，然后經(jīng)透鏡會(huì)聚到不同的輸出光纖，從而完成波長(zhǎng)的選擇。光柵型波分復(fù)用器的波長(zhǎng)間隔可以縮小到數(shù)nm到0.51nm左右，但對(duì)溫度穩(wěn)定性要求高。

介質(zhì)薄膜型WDM器件由幾十層不同材料、不同折射率和不同厚度的介質(zhì)膜按照設(shè)計(jì)要求組合起來，一層為高折射率，一層為低折射率，交替疊合而成。當(dāng)光入射到高折射率層時(shí)，反射光沒有相移。當(dāng)光入射到低折射率層時(shí)，反射光經(jīng)歷18O°相移，這樣在中心波長(zhǎng)附近，各層反射光疊加，在濾波器前端面形成很強(qiáng)的反射光。在這高反射區(qū)之外，反射光突然降低，大部分光成了透射光，據(jù)此可以使之對(duì)一定波長(zhǎng)范圍呈通帶，對(duì)另外波長(zhǎng)范圍呈阻帶，從而實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的耦合和分離。

波導(dǎo)陣列（AWG）型的WDM器件是以光集成技術(shù)為基礎(chǔ)的平面波導(dǎo)型器件。先將入射光經(jīng)由分波元件分成數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)振幅大致相等的子光源，再將這些子光源依序?qū)胧孪仍O(shè)計(jì)好長(zhǎng)度的陣列波導(dǎo)中，使其各自擁有特定的輸出相位，從而實(shí)現(xiàn)不同波長(zhǎng)的光耦合或分離。它具有波長(zhǎng)間隔小、信道數(shù)多、通帶平坦等優(yōu)點(diǎn)，非常適合超高速、大容量的DWDM系統(tǒng)，代表了波分復(fù)用器件的發(fā)展方向。

1310nm/1550nm雙波WDM系統(tǒng)組成及運(yùn)行狀況

眾所周知，G.652光纖在1310nm、1550nm工作窗口損耗低，而且它們的波長(zhǎng)間隔達(dá)兩百多納米，熔錐型波分復(fù)用器在低分路（1×4以下）情況下成本優(yōu)勢(shì)明顯，雙窗口生產(chǎn)工藝控制成熟，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良，性能穩(wěn)定可靠。從實(shí)際需要和成本角度考慮，我們這套系統(tǒng)選用熔錐型波分復(fù)用器件，以雙波WDM方式，在不拆除1310nm窗口傳輸原模擬電視信號(hào)的情況下，加開1550nm窗口傳輸整轉(zhuǎn)數(shù)字電視信號(hào)，實(shí)現(xiàn)模擬電視信號(hào)和整轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)同纖芯傳輸，完成咀上村有線電視數(shù)字化。

一、系統(tǒng)輸入光功率要求。1310nm/1550nm兩種波長(zhǎng)的光在系統(tǒng)傳輸光鏈路中損耗值不一樣，應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。1550nm光功率損耗為：4dBm+0.25dBm／Km×10Km+6.35 dBm+0.2dBm＝13.05dBm。公式中第一個(gè)4dBm為實(shí)際測(cè)得的合波器和分波器對(duì)應(yīng)1550nm波長(zhǎng)的插入損耗（含活動(dòng)連接器）；第二個(gè)0.25dBm／Km為光纖對(duì)1550nm波長(zhǎng)光信號(hào)的每公里平均衰減；第三個(gè)6.35dBm為1×4光分路器損耗；第四個(gè)0.2dBm為連接光分路的FC活動(dòng)連接器的插入損耗。同理，1310nm光功率損耗為：3dBm+0.4dBm／Km×10Km＝7dBm，其中3dBm為實(shí)際測(cè)得的合波器和分波器對(duì)應(yīng)1310nm波長(zhǎng)的插入損耗（含活動(dòng)連接器）；0.4dBm／Km為光纖對(duì)1310nm波長(zhǎng)光信號(hào)的每公里平均衰減。

通過計(jì)算，在鷹潭廣電中心機(jī)房我們只要分別取一路光功率為7dBm的1310nm模擬電視光信號(hào)和一路光功率為13dBm的1550nm整轉(zhuǎn)數(shù)字電視光信號(hào)，直接送入雙波WDM系統(tǒng)，就可以滿足各光節(jié)點(diǎn)的-5~2dBm接收光功率要求。

二、系統(tǒng)運(yùn)行狀況。1310nm/1550nm雙波WDM系統(tǒng)開通后，我們有針對(duì)性地對(duì)咀上村光節(jié)點(diǎn)的數(shù)字電視信號(hào)和模擬電視信號(hào)進(jìn)行了全面的性能指標(biāo)測(cè)試。咀上村的光接收機(jī)輸入光功率-1.5dBm，數(shù)字電視的信道平均功率（POW）、帶內(nèi)平坦度（FLT）、調(diào)制誤差率（MER）、糾錯(cuò)前/后比特誤碼率（PRE/POS-BER）等系統(tǒng)指標(biāo)均符合技術(shù)要求；模擬電視信號(hào)網(wǎng)的光接收機(jī)輸入光功率-2dBm，模擬電視的載噪比（C/N）、組合三次差拍比（CTB）、組合二次差拍比（CSO）等系統(tǒng)指標(biāo)也符合技術(shù)要求。到目前為止，各項(xiàng)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)正常，性能良好。

總結(jié)

通過1310nm/1550nm雙波WDM的方式，實(shí)現(xiàn)模擬電視和數(shù)字電視兩路光信號(hào)同纖芯傳輸，在技術(shù)上是完全可行的。隨著鷹潭市有線電視數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換的不斷深入，工作重心開始向周邊農(nóng)村推進(jìn)，農(nóng)村地區(qū)主干光纜纖芯資源少，各光節(jié)點(diǎn)覆蓋的用戶情況又千差萬別，難以同時(shí)實(shí)施數(shù)字化。波分復(fù)用擴(kuò)容方便、建設(shè)成本低的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來，1310nm／1550nm雙波WDM技術(shù)，為農(nóng)村的有線電視分片數(shù)字化提供了一個(gè)行之有效的方法。