[信息与通信]用光端机是可以实现的.doc

《[信息与通信]用光端机是可以实现的.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[信息与通信]用光端机是可以实现的.doc（30页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、用光端机是可以实现的，不过上面的485端子是用来控制球机的数据传输的啊，现在光端机的用光传输的的数据可多了，音频，视频，网络，RS-232，RS-485你所讲的485，RS-422等；都可以用光纤传输，选用光纤传输其价造价是很昂贵的，一般选在视频线路过长，无法实现是选用，光纤抗干扰；视频模拟光纤传输系统的探讨 监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是-传输问题。在光纤应用之前，铜缆因为费用低廉而被大量采用（但在远距离传输上采用光纤传输的成本要低于采用铜缆传输），但是铜缆传输越来越暴露其缺点，传输距离短，保密性差，容易受到电磁干扰，维护费用高

2、等等。光纤出现之后，光纤通讯的应用得到迅猛发展，已经成为远距离/近距离传输（超过500/800米的距离）的首选，可以预料当光纤成本进一步下降，光纤必将取代铜缆大量应用。光纤监控系统的传输中，按传送信号的模式大致可分为两种方式：其一是模拟光纤传输，其二是数字光纤传输。目前，模拟光纤传输因为其成熟的技术保证而得到广泛的应用。通常采用的模拟光纤传输，大致可分为以下几类：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DATA、VIDEO+AUDIO、VIDEO+DATA+AUDIO等。 在本篇中主要讨论模拟光纤传输的技术、工艺、设备类型、视频信号的几个重要参数名词解释、测试问题以及设计方案（选用设备）

3、要考虑的安全、有效的维护保证和成本等因素。 一、光纤传输设备的技术和工艺（1）传统的模拟光端机所采用的技术有两种：FM和AM。早期各大公司的光纤传输设备大多采用AM技术，而随着时间的推移，FM技术已经成为市场的主流，下表将AM与FM的特点作以定性比较： 项目AMFM系统允许光衰减（optic attenuator）小较大视频信号传输带宽(transmission bandbroad)/ 路小大传输信噪比（S/N）低高对光源线形的要求高低抗干扰性差好表1 由上表比较可知，FM技术较AM技术更为可靠：抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输，对非线形失真的要求不高，可大幅度提高光接收机的灵敏

4、度。（2）早期的光纤传输设备所采用的焊接工艺为插件式，插件焊接工艺有其先天不足的一面，如板间电磁干扰大，设备功耗大，产品体积大等等，这样就对传输系统造成了一定的影响，由于板间电磁干扰较大，系统引入的噪声也较大，从而影响到系统的信噪比和系统的视频指标；现在的产品大多采用SMT工艺，降低了系统的电磁噪声影响，可以更好的体现设计意图。 二、光纤传输设备的类型光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。（1） 多模光纤传输设备所采用的光器件是LED，通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长，按输出功率可分为普通LED和增强LED-ELED。多模光纤传输所用的光纤，有6

5、2.5mm和50mm两种。不同波长的光在多模光纤上的传输特性如下： 工作波长普通LED-带宽普通LED-衰减增强LED-带宽增强LED-衰减62.5mm850nm160MHz.km2.7-3.8dB/km400MHz.km2.3-3.0dB/km50mm1300nm400MHz.km0.6-0.8dB/km400MHz.km0.5-0.7dB/km表2 由上表可见，在多模光纤上传输决定传输距离的主要因素是光纤的带宽和LED的工作波长，例如，如果采用工作波长1300nm的LED和50微米的光纤，其传输带宽是400MHz.km，链路衰减为0.7dB/km，如果基带传输频率F为150MHz，对于出纤

6、功率为-18dBm，接收灵敏度为-25 dBm的光纤传输系统，其最大链路损耗为7 dB，则可计算：ST连接器损耗：2dB（两个ST连接器）光学损耗裕量：2 dB则理论传输距离：L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 kmL为传输距离，而根据光纤的带宽计算：L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km其中 B为光纤带宽，F为基带传输频率，那么实际传输测试时，L2.6km，由此可见，决定传输距离的主要因素是多模光纤的带宽。（2） 单模传输设备所采用的光器件是LD，通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长，按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD

7、（分布反馈光器件）。单模光纤传输所用的光纤最普遍的是G.652，其线径为9微米。不同波长的光在G.652光纤上传输特性见下表 工作波长衰减色散1310nm0.34dB/km3.5ps/(nm.km) 1550nm0.22dB/km20 ps/(nm.km) 表3 由表3可知，1310nm波长的光在G.652光纤上传输时，决定其传输距离限制的是衰减因数；因为在1310nm波长下，光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0，在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小，单纯从衰减因数考虑，1550nm波长的光在相同的光功率下传

8、输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离，但是实际情况并非如此，单模光纤带宽B与色散因数D的关系为：B=132.5/（Dl*D*L）GHz其中L为光纤的长度，Dl为谱线宽度，对于1550nm波长的光，其色散因数如表3为20 ps/(nm.km)，假设其光谱宽度等于1nm，传输距离为L=50公里，则有：B=132.5/（D*L）GHz=132.5MHz也就是说，对于模拟波形，采用1550nm波长的光，当传输距离为50公里时，传输带宽已经小于132.5 MHz，如果基带传输频率F为150MHz，那么传输距离已经小于50km，况且实际应用中，光源的谱线宽度往往大于1nm。从上式可以看出，155

9、0nm波长的光在G.652光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。 三、视频信号的DG(微分增益)，DP（微分相位），S/N（信噪比）DG(微分增益)：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的幅度决定彩色信号的饱和度。视频信号的DG失真是指系统的增益特性随输入信号的电平而变化。通俗的说，由于亮度消隐电平变到白电平时，在视频通道输出端产生色度信号幅度的变化，这样，在亮的部分和暗的部分，其彩色饱和度，色调（尤其是饱和度）均有不同的变化。DP（微分相位）：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色

10、副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的相位决定彩色信号的色调。视频信号的DG失真是指上系统的相移特性随输入视频信号而变化。传输线路上的相移量随不同亮度电平而变化，则色同步和色副载波之间相移就起变化，于是画面亮的部分和暗的部分的色调就不同S/N（信噪比）：在电视信号传输中，常用信号功率的峰峰值和噪声的有效值之比表示其值。 四、光纤传输设备的视频指标检测及常用仪器（1）工业监控中，由于模拟调频信号的解调噪声谱呈三角形状，随着基带频率的增高，解调噪声也越来越大，随着S/N的下降，图象质量也不断下降，表现在监视器画面上为有规则的的细斜纹图案，飘动状干扰图案，雪花等等。当调制波形是模拟信

11、号时，则检波后信号电平随信号频率的增高而降低，表现为非线形失真，使基波的谐波分量增加，从而影响到DG(微分增益)，DP（微分相位）。DG微分增益不满足要求。色度信号的幅度在不同的亮度电平上发生了变化，色度信号的幅度变化导致色饱和度发生变化。这样，在屏幕的亮度发生变化时，图像的色饱和度也要发生变化，亮电平时的红色在睛电平时可能变为浅红或深红，造成图像失真。DP 微分相位不满足要求。色度信号的相位在不同的亮度电平上发生了变化，色度信号相位变化导致色彩发生变化。这样，在亮度电平发生变化时，图像的颜色也要发生变化，造成失真。（2） 众所周知光衰减器通常采用空气衰减或偏振片衰减以增加传输损耗，数字信号光

12、纤传输时，可用BER表示其传输质量的好坏，并且可采用增加光衰减器的方法来测试接收机的灵敏度。但是多路视频模拟信号在光纤中传输时，更多的要考虑噪声影响及系统的非线形失真（包括光器件和光纤的非线形失真），所以如果采用添加光衰减器所测试出的光功率只是单纯的功率量，其引入的系统信号噪声、S/N、系统的非线形失真是无法通过添加光衰减器的方法模拟。最好的方法是采用实际距离的光纤进行检测。（3） 视频方面有反射损耗、介入增益及其稳定度、视频杂波、视频非线性和视频线性失真五大指标，并以此来反映模拟信号的通道质量。光纤传输方面有光功率、栽噪比、接受灵敏度反映光纤传输质量。有以下几个测试参数： 1、出纤光功率 2

13、、信噪比 3、微分增益 4、微分相位 5、视频信号幅度 6、视频波形监测及色度相位监测 （4）测试仪器： 1、频谱分析仪 2、试信号发生器 3、量示波器 4、波形监视仪 5、视频综合测试仪 6、示波器 7、光功率计 可选用以下仪器方案： （1） Tek 2715有线电视频谱分析仪； （2） TSG-271PAL电视测试信号发生器； （3） VM700T全自动视频综合测试仪； （4） Tek1711B电视波形监视器（5） Tek1721矢量示波器（6） TOP-200光功率计 五、设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本因素首先，电信上的光纤传输设备中，为维护系统的安全，一般具备环

14、路系统，以保证可靠传输；闭路电视光纤传输系统中，基本是点对点传输，一般不具备倒换系统。如果传输所用光纤或者传输设备出现故障，将影响整个系统的运转。因此，应该尽量避免采用大容量复用（如64路、32路视频/音频设备）的光纤传输设备，而采用小容量（如8路，甚至4路视音频设备）传输设备以保证系统整体的安全性。其次，一旦设备本身出了故障，则整个监控系统将陷于瘫痪，而且一般这种设备很昂贵，业主不会考虑备用备件，厂家也不会备有现货（都是定单生产），同时维修周期很长（一般会超过1个月）。所以，从安全及有效维护的角度来看不能不周全考虑。另外，从成本方面来讲，虽然采用大容量复用传输达到节省光纤资源的目的，但其成本

15、远远高于采用小容量光传输方案。而且随着光纤价格的进一步下调，光传输系统里光纤（缆）成本所占的比重越来越小，而光端机的采购费用所占比重越来越大。所以，除了受囿于光纤资源限制，一般的方案设计还是不采用大容量复用光传输设备。况且从保证信号传输的质量考虑，目前的监控视频信号大容量复用传输是否都能满足监控视频信号的指标要求还需进一步探讨。从监控行业的发展趋势来看，光纤数字传输设备是未来发展的方向。但是，因为技术的因素，在现阶段应用于监控行业的光纤数字传输设备仍然是概念性过渡产品。光纤模拟传输设备因其技术成熟、价格低廉、实时无损传输等优点，仍然是一种优秀的传输手段，它必将在近几年内仍得到广泛应用。视频模拟

16、光纤传输系统技术的详解与分析2005-05-10 09:51 作者： 来源：eNet硅谷动力 摘要 监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是传输问题。关键字 监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是传输问题。在光纤应用之前，铜缆因为费用低廉而被大量采用（但在远距离传输上采用光纤传输的成本要低于采用铜缆传输），但是铜缆传输越来越暴露其缺点，传输距离短，保密性差，容易受到电磁干扰，维护费用高等等。光纤出现之后，光纤通讯的应用得到迅猛发展，已经成为远距离/近距离传输（超过500/800米的距离

17、）的首选，可以预料当光纤成本进一步下降，光纤必将取代铜缆大量应用。 光纤监控系统的传输中，按传送信号的模式大致可分为两种方式：其一是模拟光纤传输，其二是数字光纤传输。目前，模拟光纤传输因为其成熟的技术保证而得到广泛的应用。通常采用的模拟光纤传输，大致可分为以下几类：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DATA、VIDEO+AUDIO、VIDEO+DATA+AUDIO等。 在本篇中主要讨论模拟光纤传输的技术、工艺、设备类型、视频信号的几个重要参数名词解释、测试问题以及设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本等因素。 一、 光纤传输设备的技术和工艺 （1）传统的模拟光端机所

18、采用的技术有两种：FM和AM。早期各大公司的光纤传输设备大多采用AM技术，而随着时间的推移，FM技术已经成为市场的主流，表1将AM与FM的特点作以定性比较： 由表1比较可知，FM技术较AM技术更为可靠：抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输，对非线形失真的要求不高，可大幅度提高光接收机的灵敏度。 （2）早期的光纤传输设备所采用的焊接工艺为插件式，插件焊接工艺有其先天不足的一面，如板间电磁干扰大，设备功耗大，产品体积大等等，这样就对传输系统造成了一定的影响，由于板间电磁干扰较大，系统引入的噪声也较大，从而影响到系统的信噪比和系统的视频指标。现在的产品大多采用SMT工艺，降低了系统的电磁噪

19、声影响，可以更好的体现设计意图。 二、光纤传输设备的类型 光纤传输设备传输方式可简单的分成：多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。 （1） 多模光纤传输设备所采用的光器件是LED，通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长，按输出功率可分为普通LED和增强LEDELED。多模光纤传输所用的光纤，有62.5mm和50mm两种。 在多模光纤上传输决定传输距离的主要因素是光纤的带宽和LED的工作波长，例如，如果采用工作波长1300nm的LED和50微米的光纤，其传输带宽是400MHz.km，链路衰减为0.7dB/km，如果基带传输频率F为150MHz，对于出纤功率为-18dBm，接收灵敏度为-2

20、5 dBm的光纤传输系统，其最大链路损耗为7 dB，则可计算： ST连接器损耗：2dB（两个ST连接器） 光学损耗裕量：2 则理论传输距离： L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 km L为传输距离，而根据光纤的带宽计算： L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km 其中 B为光纤带宽，F为基带传输频率，那么实际传输测试时，L2.6km，由此可见，决定传输距离的主要因素是多模光纤的带宽。 （2）单模传输设备所采用的光器件是LD，通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长，按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD（分布反馈光器件）。单模光纤

21、传输所用的光纤最普遍的是G.652，其线径为9微米。 1310nm波长的光在G.652光纤上传输时，决定其传输距离限制的是衰减因数；因为在1310nm波长下，光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0，在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。 1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小，单纯从衰减因数考虑，1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离，但是实际情况并非如此，单模光纤带宽B与色散因数D的关系为： B=132.5/（Dl*D*L）GHz 其中L为光纤的长度，Dl为谱线宽度，对于1550nm波长的光，其色散因数

22、如表3为20 ps/(nm.km)，假设其光谱宽度等于1nm，传输距离为L=50公里，则有： B=132.5/（D*L）GHz=132.5MHz 也就是说，对于模拟波形，采用1550nm波长的光，当传输距离为50公里时，传输带宽已经小于132.5 MHz，如果基带传输频率F为150MHz，那么传输距离已经小于50km，况且实际应用中，光源的谱线宽度往往大于1nm。 从上式可以看出，1550nm波长的光在G.652光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。三、视频信号的DG(微分增益)，DP（微分相位），S/N（信噪比）DG（微分增益）：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43

23、MHz的色副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的幅度决定彩色信号的饱和度。视频信号的DG失真是指系统的增益特性随输入信号的电平而变化。通俗的说，由于亮度消隐电平变到白电平时，在视频通道输出端产生色度信号幅度的变化，这样，在亮的部分和暗的部分，其彩色饱和度，色调（尤其是饱和度）均有不同的变化。 DP（微分相位）：在PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上，而色副载波又是迭加在亮度信号上的，色副载波的相位决定彩色信号的色调。视频信号的DG失真是指上系统的相移特性随输入视频信号而变化。传输线路上的相移量随不同亮度电平而变化，则色同步和色副载波之间相移就起变

24、化，于是画面亮的部分和暗的部分的色调就不同。 S/N（信噪比）：在电视信号传输中，常用信号功率的峰峰值和噪声的有效值之比表示其值。 四、光纤传输设备的视频指标检测及常用仪器 （1）工业监控中，由于模拟调频信号的解调噪声谱呈三角形状，随着基带频率的增高，解调噪声也越来越大，随着S/N的下降，图像质量也不断下降，表现在监视器画面上为有规则的的细斜纹图案，飘动状干扰图案，雪花等等。当调制波形是模拟信号时，则检波后信号电平随信号频率的增高而降低，表现为非线形失真，使基波的谐波分量增加，从而影响到DG(微分增益)，DP（微分相位）。DG微分增益不满足要求。色度信号的幅度在不同的亮度电平上发生了变化，色度

25、信号的幅度变化导致色饱和度发生变化。这样，在屏幕的亮度发生变化时，图像的色饱和度也要发生变化，亮电平时的红色在睛电平时可能变为浅红或深红，造成图像失真。 DP微分相位不满足要求。色度信号的相位在不同的亮度电平上发生了变化，色度信号相位变化导致色彩发生变化。这样，在亮度电平发生变化时，图像的颜色也要发生变化，造成失真。 （2）众所周知光衰减器通常采用空气衰减或偏振片衰减以增加传输损耗，数字信号光纤传输时，可用BER表示其传输质量的好坏，并且可采用增加光衰减器的方法来测试接收机的灵敏度。但是多路视频模拟信号在光纤中传输时，更多的要考虑噪声影响及系统的非线形失真（包括光器件和光纤的非线形失真），所以

26、如果采用添加光衰减器所测试出的光功率只是单纯的功率量，其引入的系统信号噪声、S/N、系统的非线形失真是无法通过添加光衰减器的方法模拟。最好的方法是采用实际距离的光纤进行检测。 （3）视频方面有反射损耗、介入增益及其稳定度、视频杂波、视频非线性和视频线性失真五大指标，并以此来反映模拟信号的通道质量。 光纤传输方面有光功率、栽噪比、接受灵敏度反映光纤传输质量。 有以下几个测试参数： 出纤光功率 信噪比 微分增益 微分相位 视频信号幅度 视频波形监测及色度相位监测 （4）测试仪器： 频谱分析仪 测试信号发生器 矢量示波器 波形监视仪 视频综合测试仪 光功率计 可选用以下仪器方案： Tek 2715有

27、线电视频谱分析仪 TSG-271PAL电视测试信号发生器 VM700T全自动视频综合测试仪 Tek1711B电视波形监视器 Tek1721矢量示波器 TOP-200光功率计 五、设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本因素 首先，电信上的光纤传输设备中，为维护系统的安全，一般具备环路系统，以保证可靠传输；闭路电视光纤传输系统中，基本是点对点传输，一般不具备倒换系统。如果传输所用光纤或者传输设备出现故障，将影响整个系统的运转。因此，应该尽量避免采用大容量复用（如64路、32路视频/音频设备）的光纤传输设备，而采用小容量（如8路，甚至4路视音频设备）传输设备以保证系统整体的安全性。

28、其次，一旦设备本身出了故障，则整个监控系统将陷于瘫痪，而且一般这种设备很昂贵，业主不会考虑备用备件，厂家也不会备有现货（都是定单生产），同时维修周期很长（一般会超过1个月）。所以，从安全及有效维护的角度来看不能不周全考虑。 另外，从成本方面来讲，虽然采用大容量复用传输达到节省光纤资源的目的，但其成本远远高于采用小容量光传输方案。而且随着光纤价格的进一步下调，光传输系统里光纤（缆）成本所占的比重越来越小，而光端机的采购费用所占比重越来越大。 所以，除了受光纤资源限制，一般的方案设计还是不采用大容量复用光传输设备。况且从保证信号传输的质量考虑，目前的监控视频信号大容量复用传输是否都能满足监控视频信

29、号的指标要求还需进一步探讨。 从监控行业的发展趋势来看，光纤数字传输设备是未来发展的方向。但是，因为技术的因素，在现阶段应用于监控行业的光纤数字传输设备仍然是概念性过渡产品。光纤模拟传输设备因其技术成熟、价格低廉、实时无损传输等优点，仍然是一种优秀的传输手段，它必将在近几年内仍得到广泛应用光纤传输简介和光纤传输系统设计指南来源：本站原创点击数： 0发布时间：2005年04月20日一、 概述光纤即为光导纤维的简称。光纤通讯是以光波为载频，以光导纤维为传输媒介的一种通信方式。光纤通讯之所以在最近短短的二十年中能得以迅猛的发展，是由于它具有以下的突出优点而决定：1 传输频带宽、通讯容量大。光载波频率

30、为5X1014 MHz, 光纤的带宽为几千兆赫兹甚至更高。2 信号损耗低。目前的实用光纤均采用纯净度很高的石英(SiO2)材料，在光波长为1550nm附近，衰减可降至0.2dB/km,已接近理论极限。因此，它的中继距离可以很远。3 不受电磁波干扰。因为光纤为非金属的介质材料，因此它不受电磁波的干扰。 4 线径细、重量轻。由于光纤的直径很小，只有0.1mm左右，因此制成光缆后，直径要比电缆细，而且重量也轻。因此，便于制造多芯光缆。5 资源丰富。光纤通讯除了上述优点之外，还有抗化学腐蚀等特点。当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低；要求比较好的切断、连接技术；分路、耦合比较麻烦等。 二、

31、光纤和光缆1 光纤的分类 按照传输模式来划分：光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光场场形(HE)。各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。各种模式是不连续的离散的。由于驻波才能在光纤中稳定的存在，它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场，即各种光斑。若是一个光斑，我们称这种光纤为单模光纤，若为两个以上光斑，我们称之为多模光纤。 单模光纤(Single-Mode)单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。 如图1单模

32、光纤光线轨迹图。 多模光纤(Multi-Mode)在一定的工作波长下(850nm/1300nm)，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤。由于色散或像差，因此，这种光纤的传输性能较差，频带较窄，传输容量也比较小，距离比较短。如图1多模光纤光线轨迹图。 按照纤芯直径来划分： 50/125 (m) 缓变型多模光纤 62.5/125 (m) 缓变增强型多模光纤 8.3/125 (m) 缓变型单模光纤备注：50/62.5/8.3m 均为光纤的光芯直径数，125m均为光纤玻璃包层的直径数。 按照光纤芯的折射率分布来划分 阶跃型光纤 (Step index fiber)，简称SIF； 梯度型光纤

33、(Graded index fiber)，简称GIF； 环形光纤 (ring fiber)； W型光纤2 光缆：点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接。光缆可包含1根光纤(有时称单纤)或2根光纤(有时称双纤)，或者更多(48纤、1000纤)。3 光纤辅助器件： 光纤配线架 (Housing)用于室内光纤网络配线系统。 光纤活动连接器 (Connector)用于各类光纤设备 (如光端机等) 与光纤之间的连接。(ST-FC-SC) 光纤适配器和衰减器 (Adaptor and Attenuator)光纤适配器用于各类光纤设备与光纤连接方式的转换。光纤衰减器用于减弱输入光功率减，从此避免由于输入光功率

34、超强而使光接收机产生的失真。(对于NTK光端机，无需用衰减器) 光分路器 (Coupler)适用于将一根光纤信号分解为多路光信号输出(如：计算机网络、CCTV系统)。 光波分复用器 (WDM)用于光路中不同波长的光的分离或混合。三、 NTK光端机NTK光端机绝大部分为FM调频式光端机,个别型号为AM调幅式光端机。调频技术的突出优点是抗干扰能力强，保真度高，在线性良好的传输介质中传输，对非线性失真的要求不高，只需考虑载噪比就可以。而调频系统比调幅系统的灵敏度高大约16dB，这意味着增加了至少40公里的传输能力 (单模)。为节省光纤的成本，NTK光端机所有型号均用单纤传输，只有个别型号有单纤或双纤

35、可选。1 单模光端机/多模光端机：NTK光端机根据系统的传输模式可分为单模光端机和多模光端机。一般来说，单模光端机光信号传输可达几十公里的距离，NTK有些型号可无中继传输100公里。而多模光端机的光信号一般传输为4公里左右，NTK有些型号可达6公里。这一点也可作为光纤系统中对一般光端机选择的参考标准。 2 数据/视频/音频光端机：NTK光端机根据传输光信号又可分为数据(RS-232/RS-422/RS-485/曼彻斯特码/TTL/常开触点/常闭触点)光端机、视频(Video)光端机、音频(Audio)光端机、视频/数据光端机、视频/音频光端机、视频/数据/音频光端机以及多路复用光端机。3 独立

36、模块/插卡式光端机独立模块：NTK独立模块光端机可独立使用，但需要外接电源。某些类型的光端机既可用于独立模块式也可使用于插卡式密集型机箱，具体型号可参考NTK光端机数据手册。独立模块光端机主要应用于系统远程设备比较分散的场合。插卡式机箱：NTK插卡式光端机可插入密集机箱中工作，每个NTK密集型机箱为标准19机架， 具有18个或14个0.8宽的模块式插槽(14个具有标准20VAC C.T 2.8A 输出电源)。插卡式光端机主要应用在系统的控制中心，便于系统安装和维护。4 NTK光端机规格型号及分类：单模(NTK3810NTK3880系列)多模(NTK3610NTK3680系列)单路视频光端机：N

37、TK3810/NTK3610系列单路视频+数据/音频光端机：NTK3820/NTK3620系列单路视频+反向/双向数据/音频光端机：NTK3830/NTK3630系列多路视频光端机：NTK3840/NTK3640系列多路视频+数据/音频光端机：NTK3850/NTK3650系列双向视频+双向数据/音频光端机：NTK3860/NTK3660系列数据/音频光端机：NTK3870/NTK3670、NTK3880/NTK3680系列 以上光端机主要应用于：安防系统 (如出入口系统、防火系统及防盗系统)闭路监控系统智能化远程传输系统楼宇控制系统校园网络系统备注：具体型号及技术指标可参考NTK光端机数据手

38、册 四、 光纤系统设计简介1 设计思路：系统的设计思路：设计者能选择最有效及最节省成本的方式来传递光信号。要做到这一点，设计者必须了解系统中各个不同部件的要求和损耗，具体损耗如下表1 项 目 损 耗 1连接器类型：ST连接器 1.00dBFC/SC连接器0.5dB2光纤类型：（视具体光纤类型而定）多模 850nm3.03.5dB/km多模 1300nm1.01.5dB/km单模 1310nm0.20.6dB/km单模 1550nm0.20.4dB/km3接口类型：对接（Butt）2.0dB机械连接 (Mechanical)0.5dB熔接 (Fusion)0.10.2dB4配线板：2.0dB除此

39、之外，设计者还必须从以下几个方面的情形着手考虑： 光纤系统是要传输视频、音频、数据、还是这些信号的组合？ 这些信号是单向还是双向？ 信号的传输距离有多远？ 光纤系统的光学损耗预算是多少？ 系统中光学损耗的总和和光端机允许的光学最大衰减值相比较的结果如何？2 光学传输损耗：光学损耗值或全部衰减值，是接收机和发射机之间各个独立部件损耗的总和。引起光学损耗的主要原因有： 光纤每公里损耗 光纤耦合器的损耗 连接器的损耗 接口的损耗在计算这些损耗时，不可能十分准确，制造厂商将给出标准范围并制定以下内容的容限，如接头的类型，光源发射器的寿命和状态，以及包括温度变化在内的环境因素等。在估算光学能量的损耗时，

40、可参考上面损耗表，进行预算。3 最大衰减值：所有NTK光端机都标示有最大的衰减指标，此数字(以dB分贝表示)越高， 系统可工作的距离就越长。该数字也可参考光学损耗预算，表明NTK光端机的传输能力。 它是系统能够容忍并工作正常时的最大信号衰减数值。整个线路的损耗，也称链路损耗可通过以下的方式决定： 使用光学仪器来测量损耗 实际估算各系统部件的损耗后一种要考虑以下因素，每个因素均有其相关的损耗值：连接器、接头类型、光纤类型、光纤跳线/配线板，光学裕度等。随着制造技术和工艺的不断进步，这此损耗值也在日益降低，所以在估算传输距离时，除了按损耗表考虑上述各因素外，还要参照各部件厂商标称的实际参数。将这些

41、因素所产生的光学损耗相加，如果总数小于NTK光端机所标示的最大衰减数值， 则就可保证系统的正常工作。而这一点通常可作为一个光纤传输系统设计成功与否的参考标准。4 系统设计：以下的光纤系统的设计虽是处于假想的，但又是典型的条件下，可起到抛砖引玉的效果。通过该例，可以使用户更好地理解如何在设计一个光纤系统，在既定应用中使系统有效地工作。选择光纤系统部件主要基于较简单地计算标准光学损耗值。 如果符合设备设定的最大损耗值(光学预算)，则可达到预期效果。计算实例：NTK3810 (长距离单路视频单模传输光端机)：1310nm 最大光学衰减为26dB，(采用DFB激光器可达34dB或36dB)试问：当视频

42、信号传输距离为60公里时，该光纤系统能否正常工作？根据以上的结构及组成，可对该系统的光学损耗进行预算： 光纤的传输损耗：60km X 0.2dB/km=12dB FC型连接器损耗：2 X 0.5dB=1dB 光纤熔接点的损耗：30 X 0.1dB=3dB(一般每2公里光纤有1个熔接点) 光纤配线板损耗： 2 X 2dB=4dB 光学损耗裕量： 2.0dB光学总损耗预算值：12dB + 1dB + 3dB +4dB + 2dB=22dB 26dB (最大光学衰减值)由此可以保证：该光纤传输系统可在此预算下正常工作 (若采用DFB激光器，其允许最大链损为36dB,请计算能否传输100km)。设计结

43、果如图3所示。五、 光端机应用示例1 数据光端机：如应用于门禁控制系统 要求：门禁控制系统中心与门禁控制器的距离为10公里以上。由于门禁的控制信号为双向RS-485码，我们选择NTK3874XA/XB型数据光端机。设计结果如图4所示。2 数据/视频光端机如应用于闭路电视监控系统要求：控制主机能够监视并控制3公里左右远端摄象机。由于远端摄象机的控制信号为曼彻斯特码码， 同时要传递1路视频信号到中心主机。正是基于上述考虑，我们选择NTK3630型数据/视频光端机，它既具有1路视频信号传输又具有1路反向曼彻斯特码控制信号的传输。设计结果如图5示。 (编辑：$GetArticleEditor)【发表评

44、论】【告一、光纤1、概述 光纤和同轴电缆相似，只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。在多模光纤中，芯的直径是15mm50mm， 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8mm10mm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套， 以使光纤保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套，用来保护封套。光纤通常被扎成束，外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。其结构如图1所示。 陆地上的光纤通常埋在地下1米处，有时会受到地下小动物的破坏。在靠近海岸的地方，越洋光纤外壳被埋在沟里。 在深水中，它们处于底部，极有可能被鱼类咬坏或被

45、渔船撞坏。 2、分类 光纤主要分以下两大类:1）传输点模数类传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。2)折射率分布类折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护

46、层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。折射率分布类光纤光束传输如图2所示。 3、连接方式 光纤有三种连接方式。首先，可以将它们接入连接头并插入光纤插座。连接头要损耗10%到20%的光，但是它使重新配置系统很容易。第二，可以用机械方法将其接合。方法是将两根小心切割好的光纤的一端放在一个套管中，然后钳起来。 可以让光纤通过结合处来调整，以使信号达到最大。机械结合需要训练过的人员花大约5分钟的时间完成，光的损失大约为10%。第三，两根光纤可以被融合在一起形成坚实的连接。融合方法形成的光纤和单根光纤差不多是相同的，但也有一点衰减。 对于这三种连接方法，结合处都有反射，并且反射的能量会和信号交互作用。4、发送和接收有两种光源可被用作信号源：发光二极管LED(light-emitting diode)和半导体激光ILD(injection laser diode)。它们有着不同的特性，如下表。 光纤的接收端由光电二极管构成，在遇到光时，它给出一个点脉冲。光电二极管的响应时间一般为1ns， 这就是把数据传输速率限制在1Gb/s内的原因。热噪声也是个问题，因此光脉冲必须具有