88树枝型光链路分光比的计算方法

1树枝型光链路分光比的计算方法林挺逵浙江省台州市路桥区乡镇广电站退休职工有线电视光链路以“星型光链路”为主，“树枝型路光链路”目前通常只在某些特殊情况下采用，特别是需要大量增加光节点、而光缆芯数（一时）又无法相应增加时。现因网友的要求，把“树枝型路光链路”分光比的计算方法介绍给大家，供作参考。“树枝型路光链路”的设计方法大致有两种：“分段倒推计算法”和“等效星型计算法”，分别介绍如下。1、分段倒推计算法这种设计方法，是把光链路分成若干小段，每段都按常规的“星型光链路”来设计，并从最末端开始计算，逐级倒推向上；只不过在计算与下一级相连光纤的光路总损耗量时，要把它下级分光器一直到“底（光链路最末端）”的总损耗加进去。一般将分光器和它下面的光缆（和光接收机）作为“一段”，例如图1所示的树枝型光链路，就划分成（1）～（4）4个小段来计算分光比。由于这里计算时既要得到光路损耗的dB数用于下一轮的计算，又要同时得到损耗功率用于计算分光比，因此接头的损耗、分光器的附加损耗都要当即和光纤损耗一起计算总损耗。不像设计单纯星型光链路那样可以仅仅用光纤损耗功率来计算分光比。图1树枝型光链路示意图先计算分光器（1）的分光比图中（1）到光接收机4这条光路上有二分光器的附加损耗0.2dB，光纤6损耗0.4×1=0.4（dB），接头损耗0.5dB，因此这段光路的损耗L1～收4为：2L1～收4=0.2+0.4+0.5=1.1(dB)，损耗功率P1～收4=1.288mW图中（1）到光接收机5这条光路上有二分光器的附加损耗0.2dB，光纤7损耗0.4×3=1.2（dB），接头损耗0.5dB，因此这段光路的损耗L1～收5为：L1～收5=0.2+1.2+0.5=1.9(dB)，损耗功率P1～收5=1.549mW分光器（1）以下的总光功率P1为：P1=P1～收4+P1～收5=1.288+1.549=2.837（mW），计4.529dBm即（1）到光链路最末端的总损耗L1=4.529dB。分光比分别为：至光接收机4的分光比K4=1.288/2.837=0.454，至光接收机5的分光比K5=1.549/2.837=0.546。再计算分光器（2）的分光比图中（2）到光接收机2这条光路上有三分光器的附加损耗0.3dB，光纤4损耗0.4×1=0.4（dB），接头损耗0.5dB，因此这段光路的损耗L2收2为：L2收2=0.3+0.4+0.5=1.2(dB)，损耗功率P2～收2=1.318mW图中（2）到光接收机3这条光路上有三分光器的附加损耗0.3dB，光纤5损耗0.4×4=1.6（dB），接头损耗0.5dB，因此这段光路的损耗L2～收3为：L2～收3=0.3+1.6+0.5=2.4(dB)，损耗功率P2～收3=1.738mW图中（2）到光纤3以下有三分光器附加损耗0.3dB，光纤3损耗0.4×2=0.8（dB）,还要加上接在它后面的分光器（1）到光链路末端的总损耗L1=4.529dB。因此这段光路的损耗L2～底为：L2～底=0.3+0.8+4.529=5.629(dB)，损耗功率P2～底=3.655mW；分光器（2）以下的总光功率P2为：P2=P2～收2+P2～收3+L2～底=1.318+1.738+3.655=6.711（mW），计8.268dBm即（2）到光链路最末端的总损耗L2=8.268dB。分光比分别为：至光接收机2的分光比K2=1.318/6.711=0.1964，至光接收机3的分光比K3=1.738/6.711=0.2590，至光纤3的分光比K纤3=0.655/6.711=0.5446。3再计算分光器（3）的分光比图中（3）到光接收机1这条光路上有二分光器的附加损耗0.2dB，无光纤损耗，接头损耗0.5dB，因此这段光路的损耗L3～收1为：L3～收1=0.2+0.5=0.7(dB)，损耗功率P3～收1=1.175mW图中（3）到光纤2以下有二分光器附加损耗0.2dB，光纤2损耗0.4×2.5=1.0（dB）,还要加上接在它后面的分光器（2）到光链路末端的总损耗L2=8.268dB。因此这段光路的损耗L3～底为：L3～底=0.2+1.0+8.268=9.468(dB)，损耗功率P3～底=8.847mW分光器（3）以下的总光功率P3为：P3=P3～收1+L3～底=1.175+8.847=10.022（mW），计10.01dBm。即（3）到光链路最末端的总损耗L3=10.01dB。分光比分别为：至光接收机1的分光比K1=1.175/10.022=0.1172，至光纤2的分光比K纤2=8.847/10.022=0.8828。计算光发射机输出口（4）以下的光链路总损耗光发射机下面有接头损耗0.5dB，光纤1损耗0.4×3=1.2（dB），还要加上接在它后面的分光器（3）到光链路末端的总损耗L3=10.00dB。因此，发射机输出口（4）以下的光链路总损耗L总为：L总=0.5+1.2+10.01=11.71(dB)，损耗功率P总=14.83mW最后计算光发射机输出光功率光发射机输出光功率电平P发dBm的计算式为：P发dBm=L总+P收dBm当接收光功率电平P收dBm为0dBm时：P发dBm=L总+P收dBm=11.7+0=11.71（dBm）即光发射机的输出光功率P光=101.171=14.83mW，可选用15mW的光发射机。当接收光功率电平P收dBm为-1dBm时：P发dBm=L总+P收dBm=11.71+（-1）=10.71（dBm）4即光发射机的输出光功率P光=101.071=11.78mW，可选用12mW的光发射机。当接收光功率电平P收dBm为-2dBm时：P发dBm=L总+P收dBm=11.71+（-2）=9.71（dBm）即光发射机的输出光功率P光=100.971=9.35mW，可选用10mW的光发射机。2、等效星型计算法等效星型设计方法，是把光链路改画成“等效星型光链路”（图2）来进行分析、设计、计算。图2树枝型光链路的“等效星型分析图”图2中可以看出，从光发射机到光接收机1之间有：接头2个损耗1.0dB，分光器附加损耗0.2dB，光纤总计损耗1.2dB，光路总损耗L1为：L1=1.0+0.2+1.2=2.4(dB)，损耗功率P1=1.738mW用同样的方法：可以得出从光发射机到光接收机2之间的总损耗L2和损耗功率P2为：L2=1.0+0.2+0.3+2.6=4.1(dB)，损耗功率P2=2.570mW可以得出从光发射机到光接收机3之间的总损耗L3和损耗功率P3为：L3=1.0+0.2+0.3+3.8=5.3(dB)，损耗功率P3=3.388mW可以得出从光发射机到光接收机4之间的总损耗L4和损耗功率P4为：L4=1.0+0.2+0.3+0.2+3.4=5.1(dB)，损耗功率P4=3.236mW可以得出从光发射机到光接收机5之间的总损耗L5和损耗功率P5为：L5=1.0+0.2+0.3+0.2+4.2=5.9(dB)，损耗功率P5=3.890mW55条光路损耗总功率P总为：P总=P1+P2+P3+P4+P5=1.738+2.570+3.388+3.236+3.890=14.822mW总损耗L总为：L总=10lgP总=10lg14.822=11.71dB可见，用“等效星型计算法”计算得出的结果，和用“分段倒推法”相同，光发射机输出光功率的选择和计算方法同前。下面计算分光比，可已从图1、图2中推导出计算式子。分光器（3）的分光比：至光接收机1的分光比K1，至光纤2的分光比K纤2：K1=P1/P总=1.738/14.822=0.1173K纤2=（P总-P1）/P总=（14.822-1.738）/14.822=0.8827分光器（2）的分光比：至光接收机2的分光比K2，至光接收机3的分光比K3，至光纤3的分光比K纤3：K2=P2/（P总-P1）=2.570/（14.822-1.738）=2.570/13.084=0.1964K3=P3/（P总-P1）=3.388/（14.822-1.738）=3.388/13.084=0.2590K纤3=1-(K2+K3)=1-(0.1964+0.2590)=0.5446分光器（1）的分光比：至光接收机4的分光比K4，至光接收机5的分光比K5：K4=P4/（P4+P5）=3.236/（3.236+3.890）=3.236/7.126=0.454K5=P5/（P4-P5）=3.890/（3.236+3.890）=3.890/7.126=0.546可见，用“等效星型计算法”计算分光比得出的结果，和用“分段倒推法”相同。参考文献：唐进.树形结构光纤有线电视系统链路计算[j].中国有线电视，2007年15期P1360