傳輸高穩定原子鐘信號的光纖模擬通信系統
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2．2 系統原理
光纖模擬通信系統通常由光發(fā)送機、光接收機以及光纖信道3部分組成。光發(fā)送機主要實(shí)現模擬電信號的輸入，模擬調制激光器，電光轉換后送人光纖。光接收機實(shí)現從光纖接收光信號，經(jīng)光電轉換，放大濾波后恢復模擬為電信號輸出。光纖信道是光信號傳輸的介質(zhì)載體，可遠程傳輸光信號。
2．2．1 專(zhuān)用設備原理框圖
專(zhuān)用光纖模擬通信設備包括專(zhuān)用光發(fā)送機和專(zhuān)用光接收機。其原理框圖分別如圖1，圖2所示。此外，專(zhuān)用光發(fā)送機和專(zhuān)用光接收機中所用到的供電電源均采用專(zhuān)門(mén)設計的低噪線(xiàn)性穩壓電源。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/188604.htm
2．2．2 頻率穩定性分析
實(shí)現模擬光纖系統，主要考慮參數有：載噪比、帶寬和傳輸系統中的非線(xiàn)性引起的信號失真。因此，這也是影響原子鐘5 MHz正弦信號10 ms短期頻率穩定度的主要原因。原子鐘5 MHz正弦信號是高穩定信號，10 ms短期頻率穩定度達2x10-10，經(jīng)模擬線(xiàn)性傳輸其基頻頻率不變，但受系統各種噪聲干擾，光器件的非線(xiàn)性失真及光纖線(xiàn)路上的反射、色散等因素影響，時(shí)鐘頻率信號相位改變，且產(chǎn)生諧波分量，最終導致時(shí)鐘信號頻率穩定度降低。因此，在光纖模擬通信系統中，影響原子鐘5 MHz正弦信號lO ms短期頻率穩定度的主要因素有：激光發(fā)射模塊中光源的穩定性、激光調制的非線(xiàn)性及電路噪聲；PIN光探測模塊中的非線(xiàn)性和噪聲；光纖連接器接頭的光反射；光纖的色散；電子電路的非線(xiàn)性、噪聲及電磁干擾；輸入輸出的電信號由于阻抗不匹配而引起的反射。
當然，光纖的折射率會(huì )隨溫度變化而改變，但這是一個(gè)緩慢的過(guò)程，其對原子鐘5 MHz正弦信號的10 ms短期頻率穩定度的影響可忽略不計。
2．2．3 專(zhuān)用設備電路設計
為盡量減少光纖模擬通信系統在傳輸高穩定原子鐘5 MHz正弦信號過(guò)程中對其產(chǎn)生的劣化，應選用穩定可靠，非線(xiàn)性失真小，低噪聲的光器件和集成電路，并在專(zhuān)用光纖模擬通信設備的電路設計中注意電子電路的非線(xiàn)性、噪聲及電磁干擾，從而盡量提高系統的載噪比和線(xiàn)性度。專(zhuān)用光發(fā)送機電路設計的重點(diǎn)是激光發(fā)射模塊電路。圖3為激光發(fā)射模塊電路原理框圖。
激光發(fā)射模塊電路的主要特點(diǎn)為：光源的中心波長(cháng)為1 310 nm，輸出光功率大于4 mW，光譜寬度小于0_3 nm，邊模抑制比大于30 dB，載噪比大于50 dB，二階失真小于-61 dBc。三階失真小于-65 dBc，平坦度為±1 dB，帶寬為45~750 MHz，光纖耦合反射小，還有預失真補償、APC功率控制和ATC溫度控制(帶制冷器TEC)等輔助電路，減少激光發(fā)射模塊電路的非線(xiàn)性失真，降低噪聲，穩定工作。
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