光端機(jī)基礎(chǔ)知識

1、光纖定義中文名稱：光纖英文名稱：optical fiber其他名稱：光導(dǎo)纖維 定義：一種傳輸光能的波導(dǎo)介質(zhì)，一般由纖芯和包層組成。光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而 達(dá)成的光傳導(dǎo)工具。前香港中文大學(xué)校長高錕和George A. Hockham首先提出光纖可以用于通訊傳輸?shù)脑O(shè)想，高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎?；竞喗槲⒓?xì)的光纖封 裝在塑料護(hù)套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖的一端的發(fā)射裝置 使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏 光在光導(dǎo)纖維 的傳導(dǎo)損耗

2、比電在電線傳導(dǎo)的損 遞。元件檢測脈沖。 在日常生活 中，由于 耗低得多，光纖被用作長距離的信息傳通常光纖與光纜兩個名詞 會被混淆多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可防止周圍環(huán)境對光纖的傷害,包覆后的纜線即被稱為光纜光纖,如水，火,電擊等.光纜分為：光纖，緩沖層及披覆光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是 15卩m- 62.5卩m,大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直 徑為8卩m- 10卩m芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，以使光線保持在 芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套，用來保護(hù)封套。光纖通常被扎成束，外面有外 殼保

3、護(hù)。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質(zhì)地脆，易斷裂，因此需 要外加保護(hù)層。光導(dǎo)纖維的發(fā)明和使用1870年的一天，英國物理學(xué)家丁達(dá)爾到皇家學(xué)會的演講廳講光的全反射原理，他的實驗：在裝滿水的木桶上鉆個孔，然后用燈從桶上邊把水照亮。結(jié)果做了一個簡單使觀眾們大吃一驚。人們看到，放光的水從水桶的小孔里流了 出來，水流彎曲，光線也跟著 彎曲， 光居然被彎彎 曲曲的水俘獲了。人們曾經(jīng) 發(fā)現(xiàn),光能沿著從酒 桶中噴出的細(xì)酒流傳輸；人們還發(fā)現(xiàn)，光能順著 彎曲的玻璃棒 前進(jìn)。這是為什 么 呢？難道光線 不再直進(jìn)了嗎？這些現(xiàn)象引起了 丁達(dá)爾的注意，經(jīng)過 他的研究，發(fā)現(xiàn)這是全反射的作用，即光從

4、水中射向空氣，當(dāng)入射角大于某一角度時，折射光線消失，全部光線都反射回水中。表面上看，光 好像在水流中彎曲前進(jìn)。實際上，在彎曲的水流里，光仍沿直線傳播，只不過在內(nèi)表面上發(fā)生了多次全反射，光線經(jīng)過多次全反射向前傳播后來人們造出一種透明度很高、粗細(xì)像 蜘蛛絲一樣的玻璃絲一一玻璃纖維，當(dāng)光線以合適的角 度射入玻璃纖維時，光就沿 著彎彎曲曲的玻璃纖維前進(jìn) 。由于這種纖維 能夠用來傳輸光線，所以稱它為光導(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維可以 用在通信技術(shù)里。 1979年9月，一條 3. 3公里的120路光纜通信 系統(tǒng)在北京建 成，幾年后上海、天津、武漢等地也相繼鋪設(shè)了光纜線路，利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行通信。利用光導(dǎo)纖維 進(jìn)行的通信

5、叫光纖通信。一對金屬電話線至多只能同時傳送一千多路電話，而根據(jù)理論計算，一對細(xì)如蛛絲的光導(dǎo)纖維可以同 時通一百億路電話！鋪設(shè)1000公里的同軸電纜 大約需要500噸銅，改用 光纖通信只需幾公斤石英就可以了。沙石中就含有石 英，幾乎是取之不盡的。光纖的歷史1880-Alexa ndraGrahamBell 發(fā)明光束通話傳輸I960-電射及光纖之發(fā)明1966-華裔科學(xué)家“光纖之1970-美國康寧公司成功研父”高錕預(yù)言光纖將用于通信。 制成傳輸損耗只有20dm/km的光纖。1977-首次實際安裝電話光纖網(wǎng)路1978-FORT在法國首次安裝其生產(chǎn)之光纖電1979-趙梓森拉制出我國自主研發(fā)的第一根實用光

6、纖，被譽(yù)為“中國光纖之父”1990-區(qū)域網(wǎng)路及其他短距離傳輸應(yīng)用之光纖2000-到屋邊光纖=到桌邊光纖2005 FTTH（Fiber To The Home）光纖直接 到家庭光纖的分類特征光纖是光導(dǎo)纖 維（OF： Optical Fiber）的簡稱。但光通信系統(tǒng)中常常將Optical Fiber （光纖），又簡化為 Fiber，例如：光纖放大器（Fiber Amplifier ）或光纖干線（Fiber Backbone ）等等。有人忽略了 Fiber雖有纖維的含義，但在光系統(tǒng)中卻是指光纖而言的。因此，有些光 產(chǎn)品的說明中，把 fiber直譯成 “纖維”，顯然是 不可取的。光纖實際是指由透明材料

7、做Fiber Optic Cable成的纖芯和在它周圍采用比纖芯的折射率稍低的材料做成的包層所被覆，并將射入纖芯的光信號，經(jīng)包層界面反射，使光信號在纖芯中傳播前進(jìn)的媒體。光纖的種類很 多，根據(jù)用途不 同，所需要的功能 和性能也有所差異 。但對于有線電視和通信用 的光纖，其設(shè)計和制造的原則 基本相同，諸如：損耗小 ；有一定帶寬且色散??； 接線容易；易于成統(tǒng)；可 靠性高；制造比較簡單； 價廉等。光纖的分類主 要是從工作波長、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上作一歸納的，茲將各 種分類舉例如下。（1）工作波長：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖（0.85pm、1.3pm、1.55pm ）

8、。（2）折射率分布：階躍（ SI）型、近階躍型、漸變（GI ）型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。(3) 傳輸模式：單模光纖(含偏振保持光纖、非偏振保持光纖)、多模光纖。(4) 原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑料、復(fù)合材料(如塑料包層、液體纖芯等)、紅外材料等。按被覆材料還可分為無機(jī)材料(碳等)、金屬材料(銅、鎳等) 和塑料等。石英光纖是以二氧化硅(SiO2 )為主要原料，并按不同的摻雜量，來控制纖芯和包層的折射率 分布的光纖。石英(玻璃)系列光纖，具有低耗、寬帶的特點 ，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于有 線電視和通信系統(tǒng)。摻氟光纖( Fluorine Doped Fiber )為石英光纖的 典型產(chǎn)品之一

9、。石英光纖(Silica Fiber )與其它原料的光纖相比，還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜，除通信用途之外，還可用于導(dǎo)光和傳導(dǎo)圖像等領(lǐng)域。單模光纖這是指在工作波長中，只能傳輸一個傳播模式的光纖，通常簡稱為單模光纖(SMF Single Mode Fiber )。目前，在有線電視和光通信中，是應(yīng)用最廣泛的光纖。由于，光纖的纖芯很細(xì)(約 10卩m)而且折射率呈階躍狀分布，當(dāng)歸一化頻率V參數(shù)V 2.4時，理論上，只能形成單模傳輸。另外，SMF沒有多模色散，不僅傳輸頻帶較多模光纖 更寬，再加上 SMF的材料色 散和結(jié)構(gòu)色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使傳輸頻帶更加拓寬。SMF

10、中，因摻雜物不同與制造方式的差別有許多類型。凹陷型包層光纖(DePr-essed Clad Fiber ),其包層形成兩重結(jié)構(gòu)，鄰近纖芯的包 層，較外倒包層的折射率還低。另外，有匹配型包層光纖，其包層折射率呈均勻分布 。多模光纖將光纖按工作彼長以其傳播可能的模式為多個模式的光纖稱作多模光纖(MMF MUlti Mode Fiber )。纖芯直徑為50卩m 由于傳輸模式可達(dá)幾百個，與SMF相比傳輸帶寬主要受模式色散支配。在歷史上曾用于有線電視和通信系統(tǒng)的短距離傳輸。自從出現(xiàn)SMF光纖后，似乎形成 歷史產(chǎn)品。但實際上，由于MMF較SMF的芯徑大且與 LED等光源結(jié)合容易，在眾多 LAN中更有優(yōu)勢。

11、所以，在短距離通信領(lǐng)域中MMF仍在重新受到重視。MMF按折射率分布進(jìn)行分類時，有：漸變(GI)型和階躍(SI )型兩種。GI型的折射率 以纖芯中心為最高，沿向包層 徐徐降低。從幾何光學(xué)角度來看，在纖芯中前進(jìn) 的光束呈現(xiàn)以蛇行狀傳播。由于，光的各個路徑所需時間大致相同。所以，傳輸容量較 SI型大。SI型MMF光纖的折射率分布，纖芯折射率的分布是相同的，但與包層的界面呈階梯狀。由于SI型光波在光纖中的反射前進(jìn)過程中，產(chǎn)生各個光路徑的時差，致使射出光波失真，色激較大。其結(jié)果是傳輸帶寬變窄，目前 SI型MMF應(yīng)用較少。光纖主要分以下兩大類1）傳輸點模數(shù)類傳輸點模 數(shù)類分單模光纖（Single Mode

12、 Fiber） 和多 模光纖（Multi Mode Fiber）單模光纖的纖芯直徑很小，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大。多模 光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時 傳輸?shù)墓饫w。與單模光纖相比， 多模光纖的傳輸性能較差。2）折射率分布類折射率分布類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖。跳變式光纖纖芯的折射率和保護(hù)層的折射 率都是一個常數(shù)。在纖芯和保護(hù)層的交界面，折射率呈階梯型變化。漸變式光纖纖芯的折射率隨著半徑的增加按一定規(guī)律減小，在纖芯與保護(hù)層交界處減小為保護(hù)層的 折射率。纖芯的折射率的變化近似于拋物線。光纖結(jié)構(gòu)及種類光及其特性:1.光是一種電磁波可見光部分波

13、長范圍是：390760nm（毫微米）。大于760nm部分是紅外光，小于390nm部分是紫外光。光纖中應(yīng)用的是：850, 1310 , 1550三種。2.光的折射，反射和全反射。因光在不同物 質(zhì)中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時,在兩種物質(zhì)的 交界面處會產(chǎn)生折射和反射。而且，折射光的角度會隨入射光的角度變會消失，入射光全部被反射角度是不同的（即不同射角度也是不同。光纖通化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時，折射光射回來，這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折的物質(zhì)有不同 的光折射率），相同的物質(zhì)對不同波長光的折 訊就是基于以 上原理而形成的。1.光纖結(jié)構(gòu)：光纖裸

14、纖一般分為三層：中心高折射率玻璃芯（芯徑一般為50或62.5卩n）,中間為低折射率 硅玻璃包層（直徑一般為125卩m，最 外是加強(qiáng)用的樹脂涂層。2.數(shù)值孔徑:入射到光 纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸，只是在某個角度 范圍內(nèi)的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。光纖的數(shù)值孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產(chǎn)的光纖的數(shù)值孔徑不同（AT&T CORNING。3.光纖的種類：A.按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。多模光纖:中心玻璃芯較粗（50或62.5卩m，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。例如：600MB/

15、KM的光纖在 2KM時則只有 300MB的帶寬了 。因此，多模光纖傳 輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有 幾公里。單模光纖：中心玻璃芯較細(xì)（芯徑一般為 9或10卩m）,只能傳一種模式的 光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模 光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定 性要好。單模光纖（Single-mode Fiber）:一般光纖跳纖用黃色表示，接頭和保護(hù)套為藍(lán)色；傳輸距離較長。多模光纖(Multi-mode Fiber)般光纖 跳纖用橙色表示，也有的用灰色表示,接頭和保護(hù)套 用米色或者黑色；傳輸距離較短B.按最佳 傳輸頻率窗口分：常規(guī)型單模光纖和色散

16、位移型單模光纖。常規(guī)型：光纖生產(chǎn)廠家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上，如1300nm。色散位移 型：光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上，女如: 1300nm和 1550nm。C.按折射 率分布情況分：突變型和漸變型光纖。突變型：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低，模 間色散高。適用于短途低速 通訊，如：工控。但單模 光纖由于模間色散很小，所以 單模光纖都采用 突變型。漸變型光 纖：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高模光按正弦形式傳播，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高，現(xiàn)在的多 模光纖多為漸變型光纖。4.常用光纖規(guī)格：單模：8/1

17、25 卩 m 9/125 卩 m 10/125 卩 m多模：50/125卩m,歐洲標(biāo) 準(zhǔn)62.5/125卩m,美國標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)，醫(yī)療和低速網(wǎng)絡(luò)：100/140卩m, 200/230卩m塑料：98/1000卩m,用于汽車控制光纖傳輸優(yōu)點直到1960年,美國科學(xué)家 Maiman發(fā)明了世界上第一臺激光器后，為光通訊提供了良好的光源。隨后二十多年，人們對光傳輸介質(zhì)進(jìn)行了攻關(guān)，終于制成了低損耗光纖，從而奠定了光通訊的基石。從此，光通訊進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段。光纖傳輸有許多突出的優(yōu)點：1、頻帶寬頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。在 VHF頻段，載波頻率為 48 . 5M

18、Hz300Mhz。帶寬約 250MHz,只能傳輸 27套電視和幾十套 調(diào)頻廣播?？梢姽獾念l率達(dá)100000GHz,比VHF頻段高出一百多萬倍。盡管由于光纖 對不同頻率的光有不同的損耗，使頻帶寬度受到影響，但在最低損耗區(qū)的頻帶寬度也 可達(dá)30000GHz。目前單個光源的帶寬只占了其中很小的一部分（多模光纖的頻帶約幾 百兆赫，好的單模光纖可達(dá)10GHz以上），采用先進(jìn)的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排 2000個光載波，進(jìn)行 波分復(fù)用，可以容納上百萬個頻道。2 .損耗低在同軸電 纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在 傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都 在40dB以上。相比之下，光導(dǎo)纖維的損耗

19、則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0. 35dB以下若傳輸 1 . 55um的光，每公里損耗更小，可達(dá)0 . 2dB以下。這就比同軸電纜 的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個 特點，一是在全部有線電視頻道內(nèi)具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人 均衡器進(jìn)行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干 線電平的波動。3 .重量輕因為光纖 非常細(xì)，單模光纖芯線直徑一般為4um10um,外徑也 只有125um,加上防水層、加強(qiáng)筋、護(hù)套等，用448根光纖組成的光纜直徑還不到13mm比標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的直徑 47mm要小得多， 加上

20、光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。4 抗干擾能力強(qiáng)因為光纖 的基本成分是石英，只傳光 ，不導(dǎo)電，不受電磁場的作用 ，在其中傳輸 的光信號不受 電磁場的影響，故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵 御能力。也正因為如此，在光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，因而利于保密。5 .保真度高因為光纖 傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。實際測試表明，好的調(diào)幅光纖系統(tǒng)的載波組合三次差 拍比CZ CTB在70dB以上，交調(diào)指標(biāo) cM也在60dB以上，遠(yuǎn)高于一般電 纜干線系統(tǒng)的非線性失真指標(biāo)。6 工作性能可靠我們知

21、道，一個系 統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機(jī)會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量 器），可靠性自然也就高，加上光纖設(shè)備的壽 萬小時，其中 壽命最短的是光發(fā)射機(jī)中的激光 一個設(shè)計良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工7 成本不斷下降目前，有 人提出了新摩爾定律，也叫做光少（不像電纜系 統(tǒng)那樣需要幾十個放大命都很長，無故障工作時間達(dá)50萬75器，最低壽命也在10萬小時以上。故作性能是非常可靠的。學(xué)定律（OpticalLaw）。該定律指出，光纖傳輸信息 的帶寬，每 6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技 術(shù)的發(fā)展，為In ternet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型

22、有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了 最后一個障礙。由于制作光纖的材料（石英）來源十分豐富，隨著技術(shù)的進(jìn)步，成本還會進(jìn)一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將 占絕對優(yōu)勢，成為建立全省、以至全國有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。結(jié)構(gòu)原理 光導(dǎo)纖 維是由兩層折 射率不同的玻 璃組成。內(nèi) 層為光內(nèi)芯，直徑在幾微米至幾十微 米，外層的直徑 0.10.2mm。一般內(nèi)芯玻璃的折射率比外層玻璃大1 %。根據(jù) 光的折射和全 反射原理，當(dāng)光線 射到內(nèi)芯和外 層界面的角度大于產(chǎn)生全 反射的臨界角時，光 線透不過界面，全部反射。這時光線在界面經(jīng)過無數(shù)次的全反射，以鋸齒狀路線在內(nèi)芯向前傳播，最

23、后傳至纖維的另一端。這種光導(dǎo)纖維屬皮心型結(jié)構(gòu)。右內(nèi)芯玻璃折射率是均勻的，在界面突 然變化降低至外層玻璃的折射率，稱為階躍型結(jié)構(gòu) 。如內(nèi)芯玻璃斷面折射率從中心向外變化到低折射率的外層玻璃，稱為梯度型結(jié)構(gòu)。外層玻璃具有光絕緣性和防止內(nèi)芯玻璃受污染。另一類光導(dǎo)纖維稱自聚焦型結(jié)構(gòu)，它好似由許多微雙凸透鏡組合而成，迫使入射光線逐漸自動地向中心方向會聚，這類纖維中心的折射率最高，向四周連續(xù)均勻地減少，至邊緣為最低。光纖的衰減造成光纖衰減的主要因素有：本征，彎曲，擠壓，雜質(zhì)，不均勻和對接等。本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。彎曲：光纖彎曲時部分光纖內(nèi)的光會因散射而損失掉，造成的損耗。擠壓：

24、光纖受到擠壓時產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。雜質(zhì)：光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。不均勻：光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。對接：光纖對接時產(chǎn)生的損耗，女口：不同軸（單模光纖同軸度要求小于0.8卩m）,端面與軸心不 垂直，端面不平，對接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。光傳輸系統(tǒng)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用 光端機(jī)定義：光端機(jī)，就是光信號傳輸?shù)慕K端設(shè)備。在遠(yuǎn)程光纖傳 輸中，光纜對信號的傳輸影響很小，光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量主要取決于光端機(jī)的質(zhì)量，因為光端機(jī)負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)換以及光發(fā)射和光接收，它的優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng),所以需要眾多新用戶或?qū)Υ擞幸庀虻挠脩魧舛藱C(jī)的性能和應(yīng)用有所了解，才能更好地配置和進(jìn)

25、行采購。分類:光端機(jī)從接口 分類應(yīng)為視頻光端機(jī)，音頻光端機(jī)，數(shù)據(jù)光端機(jī),以太網(wǎng)光端機(jī)。通常在視頻監(jiān)控領(lǐng)域所使用的光端機(jī)是指非壓縮光端機(jī)。從信號調(diào)制壓縮方式上分為模擬光端機(jī)和數(shù)字光端機(jī)。模擬光端機(jī)又 分為：AM FM, PM等信號調(diào)制方式數(shù)字光端機(jī)通常采用PCM數(shù)字抽樣方式。從傳輸介質(zhì)上分為：單模光端機(jī)和多模光端機(jī)光纖使用數(shù)量上分為：單纖光端機(jī)和雙纖光端機(jī)。為節(jié)約光纖資源和適應(yīng)長距離傳輸要求，OPDELL所有光端機(jī)設(shè)備都采用單纖單模。光端機(jī)傳輸原理圖:輸入取樣調(diào)制光發(fā)光檢解調(diào)解碼輸入k電館號編碼qn射光FIHIJ1*接11發(fā)射機(jī)原理從制屯路接收機(jī)原理1上圖為數(shù)字光 傳輸系統(tǒng)的原理框圖 ，采用不同

26、的取樣帶寬和調(diào)制 方式可以使視頻 的質(zhì)量得到最大的程度的保持，而采用不同的光發(fā)射器件和光檢測芯 片可以決定傳輸 的距離和光端 機(jī)的靈敏度。數(shù)字光端機(jī)成為光傳輸系統(tǒng)的主流應(yīng)用初期，模擬調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)在市場上占有相當(dāng)?shù)谋壤鋫鬏敺绞绞菍⒒鶐У囊?頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號調(diào)制在某一載頻上，通過發(fā)射光端機(jī)進(jìn)行光纖傳輸，然后通 過另一端的接收光端機(jī)進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)成相應(yīng)的基帶視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。而國內(nèi)、國外工程上開始大量應(yīng)用的數(shù)字式光端機(jī)是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率數(shù)字化，形成高速數(shù)字流，然后將多路數(shù)字流進(jìn)行復(fù)用，通過發(fā)射光端機(jī)進(jìn) 行發(fā)射，然后通過另一端的接收光端機(jī)進(jìn)行接收，解復(fù)

27、用，恢復(fù)成各路數(shù)字化信號，再通過數(shù)字模擬變換（ A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換）恢復(fù)成模擬視頻、音頻、數(shù)據(jù)。從目前市場情 況來看，模擬光端機(jī)已逐步退出市場，而數(shù)字光端機(jī)如雨后春筍般開始在市場上普及，數(shù)字代替模擬，這也是光纖通信技術(shù)顯著的歷史發(fā)展趨勢。由于數(shù)字光端機(jī)具有傳 輸信號質(zhì)量高，沒有模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機(jī)多路信號同傳時交調(diào)干擾嚴(yán)重、容易受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量低劣、長期工作穩(wěn)定性差的缺點，因此許多大型重點工程已普遍采用數(shù)字光端機(jī)。數(shù)模光端機(jī)比對1、光纖上傳輸?shù)男盘柗绞讲灰粯幽M光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號是模擬光調(diào)制信號，它隨輸入的模擬載波信號的幅度、頻率、相位變化 引起光信號幅度、頻率、相位變化而分別

28、稱為調(diào)幅、調(diào)頻 、調(diào)相光端機(jī)。而數(shù)字光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號是數(shù)字信號即 0或1對應(yīng)光信號強(qiáng)、弱兩種狀態(tài)，不 同的0和1組合代表不同幅度的 視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。2、模擬信號傳輸輸入和輸出處理方式不一樣無論模擬、數(shù)字光端機(jī)， 對輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號都必須進(jìn)行處理對于模擬調(diào)幅 光端機(jī)，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對一高頻載波信號進(jìn)行調(diào)制，使高 頻載波信號的幅度隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化；而數(shù)字式光端機(jī)對輸入的基 帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，如 1Vp-p幅度范圍的幅度信 號利用12bits的數(shù)字信號來表示，1V等分成4096，因此模數(shù)轉(zhuǎn)換后引起的最

29、大電壓 幅度誤差為 1/4096V （約2.5mV），此誤差電壓 稱為量化誤差電壓，各種 幅度的電壓數(shù) 值從0V、1/4096V、2/4096V. 最大1V分別對應(yīng)的數(shù)字編碼為 000000000000、000000000001、000000000010.111111111111。數(shù)字編碼信號直接控制光頭發(fā)射 的光信號的強(qiáng)、弱兩種狀態(tài)（對應(yīng)0或1），接收光端 機(jī)再將數(shù)字編碼進(jìn)行數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原始的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號。3、處理方式的不同引起的視 頻、音頻、數(shù)據(jù)信號信號失真、變畸變、干擾不同的變化與載波信系成為擬光端機(jī)模擬光端 機(jī)由于要進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相，所以模擬信號的幅度 號因

30、調(diào)制而引 起的幅度、頻率、相位 的變化是否為一一對應(yīng)的線形關(guān) 質(zhì)量好壞的關(guān) 鍵，到目前為止，很難做到真正 線性調(diào)制，非線形必然引起信 號失真; 同時調(diào)制好的 載波信號還要調(diào)制光信號，光信 號的非線性也是一個非常重要 的因素, 眾所周知，光器件的非 線性與環(huán)境溫度變化、工作電壓的穩(wěn) 定性、光發(fā)射功率有很大的影響，因此 光器件在生產(chǎn)時需進(jìn)行7-10天的熱循環(huán)老化等等工藝篩選、老化、測試也只能做到 將這種變換控制在一定的范圍；光信號在光纖中長距離傳輸，會引起光信號的功率衰 減，傳輸頻率漂移、相位失真，光信號色散效應(yīng)同樣也會引起光信號畸變；光信號到達(dá)接收端，接收光器件仍然要引起非線性失真，由光電轉(zhuǎn)換后

31、的模擬信號進(jìn)入解調(diào)，解調(diào)與調(diào)制一樣會產(chǎn)生非線性畸變。所以綜合模擬光端機(jī)，從輸入信號調(diào)制-電光轉(zhuǎn)換-光輸出-光電轉(zhuǎn) 換-解調(diào)這五個 過程，都會引起非線形失真，而這些信號畸變失真是 固有的，所以也必然是不可消除的，因此模擬光端機(jī)傳輸視頻圖象、音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)的效果很難達(dá)到很滿意的效果。數(shù)字式光端機(jī)僅只有模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化誤差（如1V視頻信號12bits 時僅為2.5mv ），不足以引起信號畸變。4、多路信號同傳引起的交調(diào)失真在現(xiàn)場監(jiān)控應(yīng)用中，用戶可能有許多各種信號，如視頻圖像、音頻、數(shù) 據(jù)、以太網(wǎng)、電話或其它用戶自定義的信號，每種信號分別用一對光端機(jī)來傳輸，必然價格昂貴，所以為了 提高光纖的利用效率，降

32、低成本，必須的各種信號在光端機(jī)進(jìn)行復(fù)用，以便在一對或一根光纖上傳輸。對調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)來講，傳輸10/100M以太網(wǎng)信號或多路電話等高速信號是難以做到的，將多路視頻或音頻信號混合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相在某一載 波上必然會引起各種鏡像、交調(diào)干擾。所以目前市場上不乏很多著名國外品牌的調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)同傳時經(jīng)常出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象，這些不穩(wěn)定的現(xiàn)象都是模擬調(diào)制技術(shù)長期以來一直所固有且難以解決的問題和缺點。所以模擬光端機(jī)傳輸信號容量有限，一般不會超過4路信號同傳。而數(shù)字光端機(jī)傳輸?shù)氖菙?shù) 字信號，很容易進(jìn)行大容量復(fù)用并且不會出現(xiàn)相互干擾。輕松實現(xiàn)單芯光纖多路視頻信號的傳輸。5、穩(wěn)

33、定性不同模擬調(diào)制光端機(jī)由于采取載波調(diào)制方式，載波及光頭很容易受環(huán)境溫度影響。出現(xiàn)傳輸質(zhì)量隨 環(huán)境變化而變化的缺點。正因為這種缺點， 對一些大型、重要工程來講模擬光端機(jī)的維護(hù)成了很令人頭疼的問題，由此也給很多工程承包商或業(yè)主帶來了很大不滿。所以對一些重要的工程選用數(shù)字光端機(jī)是一種明智的選擇。6、模擬視頻光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)價格不同由于體系結(jié)構(gòu) 不一樣，模擬光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)的價格略有不同，一般來說，單路視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機(jī) 較單路模擬光端機(jī)價格稍高，四路以上視頻、 音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端 機(jī)相反比模擬光端機(jī)便宜得多，而傳輸后的視頻效果遠(yuǎn)高于模擬產(chǎn)品。所以，數(shù)字光端機(jī)的性價比要高于模擬視頻光端機(jī)。

34、OPDELL光端機(jī)產(chǎn)品系列OPDELL光端機(jī)產(chǎn)品特點及分類1. OPDELL光端機(jī)傳輸距 離OPDELL光端機(jī)產(chǎn)品是采用單模單纖的非壓縮式數(shù)字光端機(jī)傳輸系統(tǒng)，其普通款型號傳輸距離為20公里，如：OD2100TB/RB,增強(qiáng)訂制型型號可以傳輸40公里（EN40系列）甚至 60 公里（EN60 系列）如： OD2100EN40TB/RB, OD2100EN60TB/RB。傳輸距離的長短由實際鏈路的損耗決定，傳輸?shù)墓飻?shù)不過是根據(jù)該長度的光纖估計鏈路損耗+連接損耗得出的估算結(jié)果。2. OPDELL光端機(jī)產(chǎn)品分類產(chǎn)品分類主要 根據(jù)傳輸?shù)男盘柌煌纾阂曨l、rs232,rs422/485 數(shù)據(jù)、音頻、開關(guān)量、以太網(wǎng) 和這些信號的組合。在一芯光纖上實現(xiàn)不同組合的用戶需求派生出PD1101.ST/OD1101SS1Ir產(chǎn)品系列型號i 觀牘通道數(shù)為T1T我示發(fā)射機(jī)代裊獨(dú)立式結(jié)構(gòu)1我示1賂數(shù)據(jù)L1R我示摟收機(jī)大量的光端機(jī) 型號，如下圖示型號解析：