光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及傳輸?shù)奶攸c(diǎn)簡(jiǎn)析
2012年07月06日 18:39$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量:943
同軸電纜由于線材本身特性的問(wèn)題,使得傳輸距離受到限制,在充斥著電磁波的使用環(huán)境中,電磁波的干擾更使同軸電纜傳輸?shù)男式档停舭惭b地點(diǎn)位于多雷區(qū),兩端設(shè)備還會(huì)因雷擊遭到破壞。光纖傳輸具有同軸電纜*的優(yōu)點(diǎn)而成為遠(yuǎn)距離視頻傳輸?shù)脑O(shè)備。
光纖是光波傳輸?shù)慕橘|(zhì),是由介質(zhì)材料構(gòu)成的圓柱體,分為芯子和包層兩部分。光波沿芯子傳播。在實(shí)際工程應(yīng)用中,光纖是指由預(yù)制棒拉制出纖絲經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單被復(fù)后的纖芯,纖芯再經(jīng)過(guò)被復(fù),加強(qiáng)和防護(hù),成為能夠適應(yīng)各種工程應(yīng)用的光纜。
光纖傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
光纖傳輸?shù)氖枪庑盘?hào),因此光發(fā)射機(jī)完成E/O轉(zhuǎn)換核心器件是光源,而光接收機(jī)完成的是O/E轉(zhuǎn)換,核心器件是探測(cè)器。因此光纖傳輸系統(tǒng)的三要素為光源、光纖、探測(cè)器。
1、光載波波長(zhǎng)的選擇
應(yīng)該從兩個(gè)方面考慮,一是在該波長(zhǎng)處探測(cè)器能良好的工作,二是光纖在該波長(zhǎng)處的損耗和色散性能良好。傳輸距離較短的系統(tǒng)對(duì)光纖損耗和色散要求不十分苛刻,波長(zhǎng)選擇時(shí)應(yīng)實(shí)際考慮光源和探測(cè)器的成本。
2、光源的選擇
光源的選擇除了與波長(zhǎng)有關(guān)外,還要涉及系統(tǒng)的調(diào)制方式、傳輸帶寬(傳輸速率)及成本因素。LD價(jià)格比LED要高,驅(qū)動(dòng)電路也比LED復(fù)雜,壽命比LED短。因此。LED是一種實(shí)用、廉價(jià)的光源器件,對(duì)于大多數(shù)5km以下的應(yīng)用是足夠的。
LD的入纖功率比LED要高10到25dB,在噪聲為主要限制因素的應(yīng)用中,LED顯然是很不利的,況且LD在避免材料色散方面也很有利,所以在高速度、長(zhǎng)距離系統(tǒng)中LD要優(yōu)于LED。
3、探測(cè)器的選擇
與PIN二極管相比,雪崩二極管可以提高接收機(jī)的靈敏度,但價(jià)格較高,對(duì)溫度敏感,需要一個(gè)復(fù)雜的電路來(lái)保證工作穩(wěn)定。
4、光纖的選擇
光纖的選擇主要考察的是單模與多模之間的選擇,也包括折射率差和折射率分布等。采用LED做光源,為了傳輸盡可能多的光功率必須選擇多模光纖,而且希望有大的折射率差。梯度光心對(duì)于減小模間色散有一定好處。
采用LD做光源,既可以使用單模光纖,也可以采用多模光纖。單模光纖截面積?。?~10µm),光纖接續(xù)比多模光纖要困難。在高速率的系統(tǒng)中LD與單模光纖耦合*。
光纖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)
1、傳輸損耗低
損耗是傳輸介質(zhì)的重要特性,它只決定了傳輸信號(hào)所需中繼的距離。光纖作為光信號(hào)的傳輸介質(zhì)具有低損耗的特點(diǎn)。如使用62.5/125µm的多模光纖,850nm波長(zhǎng)的衰減約為3.0dB/km、1300nm波長(zhǎng)更低,約為1.0ddB/km。如果使用9/25µm單模光纖,1300nm波長(zhǎng)的衰減僅為0.4dB/km、1550nm波長(zhǎng)衰減為0.3dB/km,所以一般的LD光源可傳輸15至20km。目前已經(jīng)出現(xiàn)傳輸100公里的產(chǎn)品。
2、傳輸頻帶寬
光纖的頻寬可達(dá)1GHz以上。一般圖像的帶寬為6MHz左右,所以用一芯光纖傳輸一個(gè)通道的圖像綽綽有余。光纖高頻寬的好處不僅僅可以同時(shí)傳輸多通道圖像,還可以傳輸語(yǔ)音、控制信號(hào)或接點(diǎn)信號(hào),有的甚至可以用一芯光纖通過(guò)特殊的光纖被動(dòng)元件達(dá)到雙向傳輸功能。
3、抗干擾性強(qiáng)
光纖傳輸中的載波是光波,它是頻率*的電磁波,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般電波通訊所使用的頻率,所以不受干擾,尤其是強(qiáng)電干擾。同時(shí)由于光波受束于光纖之內(nèi),因此*、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,傳送信號(hào)無(wú)泄露,保密性強(qiáng)。
4、安全性能高
光纖采用的玻璃材質(zhì),不導(dǎo)電,防雷擊;光纖傳輸不像傳統(tǒng)電路因短路或接觸不良而產(chǎn)生火花,因此在易燃易爆場(chǎng)合下特別適用。光纖無(wú)法像電纜一樣進(jìn)行竊聽(tīng),一旦光纜遭到破壞馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn),因此安全性更強(qiáng)。
5、重量輕,機(jī)械性能好
光纖細(xì)小如絲,重量相當(dāng)輕,即使是多芯光纜,重量也不會(huì)因?yàn)樾緮?shù)增加而成倍增長(zhǎng),而電纜的重量一般都與外徑成正比。
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