視頻信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

二 實(shí)驗(yàn)原理及框圖
基帶模擬信號(hào)直接光強(qiáng)度調(diào)制傳輸是模擬光纖傳輸最基本的傳輸技術(shù)。以發(fā)光二極管為光源的基帶電視信號(hào)光纖傳輸系統(tǒng)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜的特點(diǎn)。傳輸質(zhì)量可以滿足不同指標(biāo)的要求，適用于較短距離的電視傳輸，在廣播電視與工業(yè)電視傳輸中有著廣泛地應(yīng)用。這種設(shè)備以發(fā)光二極管為光源，是因?yàn)?a target="_blank">LED的入纖光功率雖不如激光器的高，但它是非相干光源，對(duì)微分增益（DG）和微分相位（DP）的校正比用激光器（LD）作為光源來(lái)得容易，而且光源驅(qū)動(dòng)電路也比較簡(jiǎn)單。另外，在多模光纖傳輸系統(tǒng)中，它也不存在模式噪聲對(duì)信噪比的影響問(wèn)題。因此，LED是這種系統(tǒng)中常用的光源。圖17.1示出了一個(gè)系統(tǒng)的基本組成方框。在我國(guó)采用的PAL制電視信號(hào)中，彩色信號(hào)是調(diào)制在頻率為4.43MHz的色副載波上，而色副載波又是疊加在亮度信號(hào)上的。色副載波的幅度決定著彩色信號(hào)的飽和度，其相位決定了色調(diào)。由于亮度信號(hào)的變化在傳輸中可能引起色副載波的幅度和相位失真，在電視信號(hào)中被稱作微分增益（DG）和微分相位（DP）失真。在傳輸系統(tǒng)中，發(fā)光二極管的非線性是引起DG、DP失真的主要原因，這是因?yàn)榘l(fā)光二極管的阻抗特性、注入電流、內(nèi)部量子效率、輻射復(fù)合率的溫度特性以及調(diào)制帶寬等因素的影響所致。
一般發(fā)光二極管在不采用任何校正措施的情況下，系統(tǒng)可引起10~15%左右的DG變

化和1~3度的DP變化，這對(duì)于高指標(biāo)傳輸來(lái)說(shuō)是不利的。因此需要加入校正電路用以消除這種影響。校正發(fā)光二極管的非線性的方法很多，如反饋法、相移調(diào)制法、前饋法和準(zhǔn)前饋法等。但上述這些方法對(duì)校正電路或光器件的要求都很高，采用這些方法會(huì)使設(shè)備原本簡(jiǎn)單便宜的系統(tǒng)反而變得比較復(fù)雜，設(shè)備成本也因此而有所提高。因此一般情況下多采用預(yù)失真（預(yù)校正）法比較實(shí)用。所謂預(yù)失真法是用普通二極管的非線性在發(fā)送端使信號(hào)預(yù)先失真，用以抵消發(fā)光二極管的非線性失真。電視信號(hào)在通過(guò)傳輸設(shè)備的電路時(shí)，由于交流耦合電容的影響，會(huì)失去信號(hào)中的低頻成分和直流成分。為了保持良好的場(chǎng)響應(yīng)，常常采取箝位措施，恢復(fù)直流分量。除此之外，發(fā)端采用箝位技術(shù)控制電視信號(hào)，可使其工作在發(fā)光二極管的P-I特性線性校正區(qū)范圍內(nèi)。因而，預(yù)失真電路和光源驅(qū)動(dòng)電路中也采用箝位技術(shù)。