关于高电压强电磁干扰的电压光纤传输研究

胡中尉

摘 要：我国的通信技术发展迅速，从最初的宽带到现在的光纤传输，传输速率大大提高，承载的信息容量也越来越大。本文针对高电压强电磁干扰的电压光纤传输进行研究，论述了电压光纤的特点与电路设计，高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统，以及高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统测试分析。

关键词：高电压强；电压光纤；传输；电路

一、前言

提高傳播信号速度，是现在通信行业重点关注问题。通过电压光纤传输的广泛应用，已经证明电压光纤技术已经趋于完整。高电压强电磁干扰下的电压光纤，与普通光纤不同，其用光纤通讯作用依据，保障了高电压强电磁环境下，电压的传递速度。

二、电压光纤的特点与电路设计

（一）电压光纤的特点

电压光纤与普通电讯存在差异，其差异主要是传输光波信号，以及光纤是传输光信号的媒介。相对于普通电讯，光纤传输具有以下优点：光纤具有绝缘作用，在工作时不导电，更加方便安全；电气设备的开启、暂停、关闭，都不会影响电压光纤通信的质量，电压光纤本身也不会对其它设备进行干扰；电压光纤传输，不需要接地、共地，并且安装与测试时没有电压、电流的干扰；电压光纤抗氧化性强，具有耐腐蚀的能力，并且受温度影响较小。在电压光纤传输的优势，为在高电压强电磁干扰的环境下工作，奠定了基础[1]。

（二）电压光纤的电路设计

电压光纤传输，可以按照场合分类。一是电压光纤传输，在多媒体领域中的应用，主要传输GHz以上的数据，但其光传送机与光接收机的成本较大。二是电压光纤传输，在工业领域进行应用，其传输距离达到几千米左右，传输信号数量较多，因此传输的效率降低。工业领域的电压光纤电路，采用标准模块，此模块的最大传输速率为5MBd，其使用塑料光纤进行连接，安装方便成本较低。

三、高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统

高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统，主要研究光纤通信在模拟量传输中，模拟量的范围为-5+5V，基于主线路80KV高压环境下，模拟光耦大约有几千伏的隔离电压。电压光纤是理想的绝缘材料，转换电路利用OPO7与LM33IN芯片来进行转换。将OPO7作为加法器，输入电压信号转换成-5+5V，在利用LM33IN芯片，将电压转换成TTL信号的对应频率。然后通过接口电路与发电模块，将TTL信号转换成光信号，传送到光纤。模拟量接收端，通过接受模块与接口电路，将光信号再变成TTL信号，通过LM331将频率转换成电压信号，在经过OPO7减法器。把电压生成-5+5V，从而完成整个操作系统。

四、高电压强电磁干扰下的电压光纤系统测试分析

高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统，可以采用模拟量光纤传输系统样机进行验证，从而确定系统的准确性。如图1所示。

图（a）为电压转换成频率的波形，其中通道2的频率波形的电压为50毫伏，通道3的频率波形为50毫伏。图（b）是光线发送端与光纤接收端的频率信号。图（c）代表的是光纤发送端的信号。图（d）表示的是光纤发送端发出信号，到光纤接收端接收信号的延迟时间。图（e）表示出改进前延迟时间波形，电压光纤发送端发送信号，到光纤接收端接受信号，大概用时160纳秒。由于电路改进，缩短时间，提高了准确性，从而验证电压光纤的可实用性。

五、结论

本文对高电压强电磁干扰下的电压光纤传输系统，进行试验研究，验证其工作流程。并对模拟量光纤传输系统样机进行验证，以确定系统的准确性。

参考文献：

[1]韩建，肖东，叶慧琪等.分段式光纤传输系统的扰模增益及能量变化[J].光学学报，2016，（11）：39-46.