飛暢科技——視頻光端機用光模塊的選型詳解！
瀏覽次數(shù)：發(fā)布時間：2020-01-08
光模塊的出現(xiàn)簡化了數(shù)字視頻
光端機的設(shè)計，我們只要把光模塊當(dāng)作一個具有光電轉(zhuǎn)換功能的部件就可以了。那么針對各種不同的光端機，應(yīng)該怎樣選擇相應(yīng)的光模塊呢？接下來就由
飛暢科技的小編來為大家詳細(xì)介紹下
視頻光端機用光模塊的選型，一起來看看吧！
無論是
模擬光端機還是
數(shù)字光端機，都需要用到光電轉(zhuǎn)換的器件。早期的模擬光端機多采用獨立的LED或激光發(fā)射器作為光源器件，光源的驅(qū)動電路做在系統(tǒng)板上。由于光源器件的光電調(diào)制特性是非線性的，所以光源驅(qū)動電路需要復(fù)雜的補償電路來補償光源器件的非線性，但是其效果還不是很理想。并且由于此類光端機一般應(yīng)用在多模傳輸系統(tǒng)，所以不可避免的會出現(xiàn)多路信號同傳交調(diào)干擾嚴(yán)重、容量小、傳輸距離短、工作穩(wěn)定性差等缺點。對于日益發(fā)展的市場需求，模擬光端機已經(jīng)不能適應(yīng)大容量、多業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊蟆?nbsp;
數(shù)字光端機的出現(xiàn)解決了模擬光端機所出現(xiàn)的問題。數(shù)字光端機具有傳輸信號質(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。
數(shù)字光端機主要指的是非壓縮編碼視頻光端機，嚴(yán)格意義上說，是一種采用數(shù)字傳輸方式的視頻光端機，輸入和輸出仍然是標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻信號。在光電轉(zhuǎn)換器件的使用上，也有用分立器件和激光器組成的驅(qū)動電路來做的，但是這樣仍然需要調(diào)試，較為麻煩，所以很少有人使用?，F(xiàn)在大多數(shù)的光端機生產(chǎn)廠家都采用電信設(shè)備上大量采用的收發(fā)一體光模塊，俗稱光模塊，它具有優(yōu)異的可靠性和穩(wěn)定性，特別是具有近乎理想的光學(xué)動態(tài)范圍，可以使傳輸設(shè)備在最大光纖鏈路損耗范圍內(nèi)無需調(diào)整即可正常工作。由于此類光模塊把驅(qū)動電路和激光器、光電探測器和放大器集成在一起模塊化，使數(shù)字光端機成為免調(diào)試產(chǎn)品，也大大提升了現(xiàn)場應(yīng)用的穩(wěn)定性。
但是，部分視頻光端機應(yīng)用的光模塊跟電信設(shè)備上應(yīng)用的光模塊還是有差別的，這主要是因為電信設(shè)備對光模塊上行和下行的數(shù)據(jù)速率要求是一致的，而視頻光端機的一個方向傳輸?shù)氖且宦坊蚨嗦芬曨l信號，另一方向則是數(shù)據(jù)、音頻、開關(guān)量、以太網(wǎng)等信號，雙方向的數(shù)據(jù)速率是不一致的。這樣傳輸雙方向速率不一致的模塊稱為非對稱模塊。隨著視頻光端機的市場容量的增大，一些光模塊生產(chǎn)廠家也推出了專門針對視頻光端機應(yīng)用的光模塊，如深圳思達(dá)光電通信技術(shù)有限公司就推出了專門針對視頻光端機應(yīng)用的一系列產(chǎn)品，包括雙纖雙向和單纖雙向的非對稱模塊，以滿足各種類型光端機的需要。
光模塊的出現(xiàn)簡化了數(shù)字視頻光端機的設(shè)計，我們只要把光模塊當(dāng)作一個具有光電轉(zhuǎn)換功能的部件就可以了。那么針對各種不同的光端機，應(yīng)該怎樣選擇相應(yīng)的光模塊呢?
傳輸速率
對于大多數(shù)視頻光端機來說，其傳輸視頻信號的方向一般稱為正向，傳輸數(shù)據(jù)或開關(guān)量等等的方向稱為反向。正向傳輸?shù)囊话闶?路、2路、4路或8路的非壓縮視頻信號，而每路非壓縮視頻信號一般在130Mb/s左右，那么對應(yīng)的用155Mb/s、622 Mb/s、1.25Gb/s等國際標(biāo)準(zhǔn)速率等級的光模塊就可以了(300 Mb/s為非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，目前有155M和622M兩種方案)，即使是同時有音頻信號，非壓縮的音頻信號一般也只有1.4Mb/s左右，以上速率的模塊也就足以應(yīng)付了。在視頻光端機的反向傳輸方面，一般傳輸?shù)氖且纛l信號、異步數(shù)據(jù)信號、以太網(wǎng)信號、開關(guān)量信號和對講電話信號等。雖說各類信號的數(shù)據(jù)量都不是很大，但對于不同類型的信號，在選取光模塊時則要分開考慮，如果都用同樣速率的光模塊，則有可能會出現(xiàn)問題。比如說對于反向只傳輸開關(guān)量信號或控制信號的光端機，由于這些信號的速率都很低，往往只有幾十或幾百Kb，或更低，如果用普通的155Mb/s速率的光模塊來傳輸?shù)脑?，則由于光模塊上用的光電探測器和放大器都有一定的最佳頻率響應(yīng)范圍，超出這個響應(yīng)范圍的數(shù)據(jù)就有可能丟失，或者是接收到的信號沒有得到足夠的放大，就出現(xiàn)了常見的數(shù)據(jù)丟包或是靈敏度低的情況。所以，對于這類低速的應(yīng)用，應(yīng)該選擇低速的光模塊。一些光模塊生產(chǎn)廠家就推出了專門針對這種低速應(yīng)用的模塊，反向速率從DC到500Kb，可以滿足一般低速應(yīng)用的傳輸。同理，對于反向傳輸數(shù)據(jù)信號、音頻信號和對講電話信號的光端機，這幾種類型信號的速率也不是很高，就算幾路同時傳輸也就十幾Mb或幾十Mb，用500Kb/s到84Mb/s的光模塊也就可以了。以上描述的各種反向信號傳輸，很多廠家也通過電路，統(tǒng)一將他們的工作速率調(diào)整到幾十兆，反向從而也采用155Mb/s的光模塊。而對于像快速以太網(wǎng)一類的信號，其速率可以達(dá)到100Mb/s，則可以選用普通的155Mb/s速率的光模塊。
傳輸距離考慮
如果用FP類型、1310nm波長激光器的光模塊，則8路視頻的光端機在典型的G652光纖系統(tǒng)中其傳輸距離也可以達(dá)到20km以上，而1路或2路的光端機其傳輸距離則可以達(dá)到40km以上。如果使用DFB類型、1550nm波長的激光器，則8路視頻的光端機也可以達(dá)到70km的傳輸，當(dāng)然，其價格也昂貴許多。值得一提的是為了節(jié)省光纖資源，光端機基本上都采用單纖雙向傳輸?shù)姆绞剑饽K上也選用單纖雙向模塊，在正、反向的傳輸分別用1310nm和1550nm波長的激光來配對使用，從成本方面考慮，一般選用FP類型的激光器，那么這個時候就要注意，1550nm波長的光在光纖中其色散特性較為嚴(yán)重，所以限制了它的傳輸距離，一般在低速率(幾十Mb/s以下)下也只能保證最長40km，速率高的話，傳輸距離就將更近。如果需要傳輸較長距離，第一個辦法就是使用DFB類型激光器了，第二個辦法可以選用單纖雙1310波長的模塊。
光模塊與光端機的接口電平
一般光模塊在低速率下都采用TTL或LVTTL接口電平，當(dāng)速率大于100Mb/s時則采用PECL或LVPECL電平，而當(dāng)速率大于2.5Gb/s時采用CML電平。對于大多數(shù)視頻光端機的視頻傳輸來說，速率都在100Mb/s以上，所以應(yīng)選用PECL電平接口的光模塊并將光端機的接口設(shè)計成符合標(biāo)準(zhǔn)的PECL電平接口。在反向傳輸方面，由于開關(guān)量信號、數(shù)據(jù)信號、音頻信號等低速信號一般都是TTL電平，那么選用TTL電平的光模塊則較為合適，連接也較為方便。
在光模塊的封裝形式
現(xiàn)在大多數(shù)的視頻光端機還是使用1X9封裝類型的光模塊，SFF和SFP封裝形式的用的較少。在光接口類型上主要有FC、SC和ST三種，其中FC和SC類型的用的較多。視頻光端機生產(chǎn)廠家可以根據(jù)要求進(jìn)行選擇。
對于光模塊，其最主要的參數(shù)有發(fā)射光功率、消光比、接收靈敏度和飽和光功率等，這些參數(shù)的好壞直接影響到光模塊傳輸?shù)男阅埽瑥亩灿绊懙焦舛藱C的傳輸距離等，所以這些參數(shù)也是選擇光模塊時需要關(guān)注的。\r\n隨著光模塊種類的不斷豐富，視頻光端機生產(chǎn)廠家有了更多的選擇，這也使得視頻光端機可以進(jìn)入到更多的應(yīng)用領(lǐng)域，交通監(jiān)控、治安監(jiān)控、小區(qū)或工業(yè)監(jiān)控、軍事監(jiān)控及視頻會議、廣播電視系統(tǒng)等社會的各行各業(yè)都用到了視頻光端機。隨著構(gòu)建平安中國、平安城市、和諧社會進(jìn)程的推進(jìn)，視頻光端機必將迎來新的市場機遇，作為視頻光端機核心部件的光模塊也必將迎來更大的發(fā)展機會。
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