關(guān)于高電壓強電磁干擾的電壓光纖傳輸研究

胡中尉

摘 要：我國的通信技術(shù)發(fā)展迅速，從最初的寬帶到現(xiàn)在的光纖傳輸，傳輸速率大大提高，承載的信息容量也越來越大。本文針對高電壓強電磁干擾的電壓光纖傳輸進行研究，論述了電壓光纖的特點與電路設(shè)計，高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)，以及高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)測試分析。

關(guān)鍵詞：高電壓強；電壓光纖；傳輸；電路

一、前言

提高傳播信號速度，是現(xiàn)在通信行業(yè)重點關(guān)注問題。通過電壓光纖傳輸?shù)膹V泛應(yīng)用，已經(jīng)證明電壓光纖技術(shù)已經(jīng)趨于完整。高電壓強電磁干擾下的電壓光纖，與普通光纖不同，其用光纖通訊作用依據(jù)，保障了高電壓強電磁環(huán)境下，電壓的傳遞速度。

二、電壓光纖的特點與電路設(shè)計

（一）電壓光纖的特點

電壓光纖與普通電訊存在差異，其差異主要是傳輸光波信號，以及光纖是傳輸光信號的媒介。相對于普通電訊，光纖傳輸具有以下優(yōu)點：光纖具有絕緣作用，在工作時不導(dǎo)電，更加方便安全；電氣設(shè)備的開啟、暫停、關(guān)閉，都不會影響電壓光纖通信的質(zhì)量，電壓光纖本身也不會對其它設(shè)備進行干擾；電壓光纖傳輸，不需要接地、共地，并且安裝與測試時沒有電壓、電流的干擾；電壓光纖抗氧化性強，具有耐腐蝕的能力，并且受溫度影響較小。在電壓光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢，為在高電壓強電磁干擾的環(huán)境下工作，奠定了基礎(chǔ)[1]。

（二）電壓光纖的電路設(shè)計

電壓光纖傳輸，可以按照場合分類。一是電壓光纖傳輸，在多媒體領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要傳輸GHz以上的數(shù)據(jù)，但其光傳送機與光接收機的成本較大。二是電壓光纖傳輸，在工業(yè)領(lǐng)域進行應(yīng)用，其傳輸距離達到幾千米左右，傳輸信號數(shù)量較多，因此傳輸?shù)男式档汀９I(yè)領(lǐng)域的電壓光纖電路，采用標準模塊，此模塊的最大傳輸速率為5MBd，其使用塑料光纖進行連接，安裝方便成本較低。

三、高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)

高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)，主要研究光纖通信在模擬量傳輸中，模擬量的范圍為-5+5V，基于主線路80KV高壓環(huán)境下，模擬光耦大約有幾千伏的隔離電壓。電壓光纖是理想的絕緣材料，轉(zhuǎn)換電路利用OPO7與LM33IN芯片來進行轉(zhuǎn)換。將OPO7作為加法器，輸入電壓信號轉(zhuǎn)換成-5+5V，在利用LM33IN芯片，將電壓轉(zhuǎn)換成TTL信號的對應(yīng)頻率。然后通過接口電路與發(fā)電模塊，將TTL信號轉(zhuǎn)換成光信號，傳送到光纖。模擬量接收端，通過接受模塊與接口電路，將光信號再變成TTL信號，通過LM331將頻率轉(zhuǎn)換成電壓信號，在經(jīng)過OPO7減法器。把電壓生成-5+5V，從而完成整個操作系統(tǒng)。

四、高電壓強電磁干擾下的電壓光纖系統(tǒng)測試分析

高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)，可以采用模擬量光纖傳輸系統(tǒng)樣機進行驗證，從而確定系統(tǒng)的準確性。如圖1所示。

圖（a）為電壓轉(zhuǎn)換成頻率的波形，其中通道2的頻率波形的電壓為50毫伏，通道3的頻率波形為50毫伏。圖（b）是光線發(fā)送端與光纖接收端的頻率信號。圖（c）代表的是光纖發(fā)送端的信號。圖（d）表示的是光纖發(fā)送端發(fā)出信號，到光纖接收端接收信號的延遲時間。圖（e）表示出改進前延遲時間波形，電壓光纖發(fā)送端發(fā)送信號，到光纖接收端接受信號，大概用時160納秒。由于電路改進，縮短時間，提高了準確性，從而驗證電壓光纖的可實用性。

五、結(jié)論

本文對高電壓強電磁干擾下的電壓光纖傳輸系統(tǒng)，進行試驗研究，驗證其工作流程。并對模擬量光纖傳輸系統(tǒng)樣機進行驗證，以確定系統(tǒng)的準確性。

參考文獻：

[1]韓建，肖東，葉慧琪等.分段式光纖傳輸系統(tǒng)的擾模增益及能量變化[J].光學(xué)學(xué)報，2016，（11）：39-46.