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自光纤通信出现起,FTTH(Fiber to the Home,光纤到户)便被认为是接入网的理想解决方案。而在FTTH众多方案中,其中PON(Passive Optical Network,无源光网络)又备受关注,成为了目前主流的光接入方式。PON具有同时传输语音、IP数据和视频广播的能力,其中对于视频广播,是通过扩展第三波长(1550nm)来实现的,称为RF over PON。为了节省光纤资源,降低用户端的成本,通常采用单纤三向传输技术来实现这种综合业务的传输。同时用户端的三向模块也就成为FTTH系统需要的一种关键模块。本论文介绍了这种模块在设计开发中的关键技术及相关问题。
要设计用于PON系统的光电模块,有必要了解无源光网络技术,所以在本文的第2章简单论述了PON的演进、层结构、上下行传输原理等。
基于的PON的光纤CATV(Cable Television,有线电视)系统有不同于其它CATV系统的特点,以及该系统为数字和模拟混合系统,相互之间有影响,第3章对上述问题进行了分析。
第4章是单纤三向模块的原理与设计。首先在4.1节给出了EPON/GPON对光电模块所在:PMD层的要求;4.2节介绍了单纤三向器件的工作原理以及相关标准对它的性能指标要求:4.3节是三向模块在电路实现时的问题,这部分内容包括突发发射的实现原理、激光驱动器与激光器间的耦合、消光比控制电路的实现、宽带阻抗匹配网络以及AGC控制电路的设计等。
电磁干扰(ElectroMagnetic Interference,EMI)是单纤三向模块在电路实现时需要考虑的一个重要问题。
第5章对EMI的相关问题进行了分析,首先指出了印刷电路板(Primed Circuit Board,PCB)上的干扰源,给出了对EMI的测试以及可接受干扰的定义,最后介绍了PCB的设计技术。
第6章是单纤三向模块的测试结果与分析,测试结果表明该模块能够满足EPON系统的要求。最后重点分析了CATV接收机非线性指标CSO、CTB的测试。