如何精心维护光信号？

电缆工程师可能具有创造性，但是有时侯他们的创造性没有用武之地。如何保养好光学设备，就是一个典型的例子。

我第一次安装电缆电话，就遇到了一些莫名其妙的故障和断路，并且电缆操作人员认为故障出在电话设备内部。由于这是第一次由操作人员来安装电话设备，我不能排除问题出在设备本身的可能性。但是在相当长的一段时间内，对于出现故障的原因总不能言之成理。最后，我的好友告诉我说，他仅仅通过清洁光连接接头，就排除了半数以上故障。不久，我在一间操作工作室内，亲眼目睹一位技术员，用一瓶从附近药店买来的消毒酒精清洁接头。

肮脏的接头可以产生好几方面的问题，最常见的问题是信号损失。光的连接不过就是将两根光纤，头对头地碰在一起。但是两根光纤必须非常精确地互相对准，使光紧密地互相耦合。一点点尘土或污垢都可能阻挡光线的传播。

反射能引起哪些危害呢？已调制激光（有线电视使用的主要就是这种激光)本身就有一些啁啾信号。这说明此已调制激光的波长已经随着调制而发生了变化，再加上反射的影响，于是产生了这些啁啾信号。反射回来的光，由于接头连接得不好，延迟了一些；再加上经过了来回的路程也要有一定的延迟。与此同时，激光本身经过这段时间，波长也发生了一些微小的变化。两种波长的光，反射回来的光和当前发出的光，发生差拍并产生噪音。屏蔽的激光比没有屏蔽的激光受到的影响要小一些。但是即使是屏蔽的激光也不能完全排除这种影响。分布反馈式激光器(DFB），比法布里-玻罗(F-P)激光器更容易受到影响。因为对于DFB激光器，两种波长更容易同时存在，并且频率互相靠得很近，因而易于引起麻烦。

在接收器方面同样也可能产生差拍。光学接收器返回损耗很小，所以产生了光的反射。如果由于光连接接头不好以及其它的原因，再次发生了反射，经过两次反射的光，在接收器上与直接来到的光波长略有差别，于是产生差拍。

另一类问题，是由于返回的激光不论其波长如何，统统以光的方式组合在一起。

当发射的是组合光，而接收时采用的是单一光接收器时，就是出现这类问题的一种原因。这里谈的不是光分复用技术，光分复用运行良好，不在此讨论的范围内。你不能用同样的射频（RF）去调制两个或更多的激光，因为将信号从光变换回来，成为电信号时，两个信号之间可能产生干扰。如果确实有把握，两个波长绝对不会变得靠近，还是可以安全地将两个光发射，以光学方式组合在一起。如果是将两个激光组合在一起当作一个激光来处理。例如，处理的是来自两个不同节点的激光，这时并不能肯定这两个激光的波长是否靠得很近，是否足以产生问题。

即使在开始时问题并不明显，但是，这两个激光会随着时间的推移或温度的变化，频率也可能跟着逐渐发生变化，或迟或早在将来产生其它的问题。已经有不少相关的报告显示，返回路程通常是安静的，但是可能偶尔在某个时间，噪音水平突然显著增大起来，虽然仅仅持续几秒钟。上述问题经过追踪分析，认为是由于返回的激光在前端设备那里组合起来所引起的。在正常情况下，这两个激光的波长相差足够大，并不至于产生带内差拍；但是经过一段时间，这两个波长将漂移得足够接近了，能够引起问题的产生了。

绝不能认为，在开始时两个组合了的激光没有发生问题，就可以万事大吉了。问题会或迟或早浮现出来的。如果两个以上的激光组合在一起了，一定要在规范中明确：它们的波长永远都是有足够的差异的。这意味着对于1550nm的激光，需要单独的通路；但是由于通路的费用太高，并不希望在返回的发射器中这样做。与此相反，而是将发射的激光组合起来，但是采用分别的光接收器，在变为RF以后，再组合起来。这样做了以后，虽然仍然会产生正常的噪音组合，但是所产生的噪音水平已经足够低了。

如何设定返回设备的驱动电平仍然存在混乱。大多数返回系统都有一个长的自动电平控制回路（有时被错误地称为自动增益控制）。位于前端设备中的接收器，测量接收到的信号电平，并且发送一个命令给原发射器，让它增大或减小电平，一直到接收的信号达到合适的电平为止。这样可以使所有的前端设备电平都保持在正确的信号电平。但是这并不是说设备运行在正确的电平。

所谓前端设备的“合适”接收电平，是由某个具体设备的制造商确定的。对于这个合适的电平，有的设备可以在设备内进行调整，也有的设备不能调整。如果是可以调整的，就需要设定好，这样返回设备的所有部分才能正确地运行。如果是不能调整的，就需要对发送给系统的信号进行调整，以便返回设备能够在正确的电平下工作。

这样，所有的返回放大器都在其所设计规定的电平下运行，节点上所有的光发射器都在合适的水平下工作，所有前端设备也都在正确的电平下工作。因此，对于前端设备中的一切放大器与分离器的增益与损耗都必须考虑到。一旦将所有的地方都正确地设定了，就不要再轻易去动它们了。正如俗话所说：“关系复杂，一环扣一环。既然相安无事，就不要轻易打破平衡。”

需要向制造商了解返回设备的合适电平。确定合适返回电平的方法有好几种，NPR（noise power ratio，噪声功率比）方法就是其中的一种。NPR方法是对被测试装置施加一标记频率的噪音信号。当被测装置的总噪音功率调节好时，看标记频率输入了多少噪音，然后再改换标记频率。所得到的测试结果，是一类似倒立的浴盆的曲线。当用实际信号来调整电平时，最好选定那个可以使你达到曲线峰值稍微靠左面一些的总信号功率（来自各信号源的功率总和）。扩展卡可以很好地帮助你完成这项任务，为每个返回信号求得正确的电平。

不恰当地清洁连接接头，激光源的不恰当组合，和在不正确的电平下运行光学设备，都是我印象深刻的经验教训，这些生动的实际例子，都很容易在设备的光学部分产生。对于你来说，印象最深刻的事例是什么？■（珍花）