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视频模拟光纤传输系统解决方案解析
   来源:投影时代    点击数:   发布时间:2008年06月30日   
    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62.5mm和50mm两种。不同波长的光在多模光纤上的传输特性如下:  

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    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 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,L£2.6km,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:

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    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,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。  
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。

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