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　　隨著光電技術(shù)及信息時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)電視監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和工作效能的要求越來越高。所謂“工作效能”，指的是系統(tǒng)能將多少只攝像機(jī)的畫面送到多少臺(tái)監(jiān)視器上去，傳輸距離有多遠(yuǎn)，能適應(yīng)多么嚴(yán)苛的工作環(huán)境等。光纖不但能夠有效地提升系統(tǒng)的可靠性和工作效能，還具有視頻信號(hào)失真度小、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。因此，光纖傳輸系統(tǒng)正在得到越來越普遍的使用，尤其是在傳輸高質(zhì)量的電視畫面，不希望畫質(zhì)有任何降低的遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)常用光纖傳輸。

　　一、光纖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)　　

　　與銅線和同軸電纜等傳輸系統(tǒng)相比，光纖視頻傳輸方式具有下列明顯的優(yōu)勢(shì)：　　

　?、?當(dāng)長距離的傳輸時(shí)，光纖傳輸系統(tǒng)的保真度和畫面清晰度比電線或電纜傳輸系統(tǒng)要高得多；　　

　?、?光纖不受電磁輻射與雷擊等任何電氣干擾的影響，并且光纖是絕緣體，它可與高壓電氣設(shè)備或電力線接觸，而不會(huì)導(dǎo)致任何問題；　

　　③ 光纖不存在接地回路問題，也不存在交擾橫條、圖像撕扯等問題；　　

　　④ 在對(duì)光纖進(jìn)行維護(hù)時(shí)，不須將發(fā)射端機(jī)與接收端機(jī)斷電；　　

　?、?在那些不能使用銅線的地區(qū)，可以使用光纖；　

　?、?光纖不會(huì)生銹或腐蝕，大部分化學(xué)品對(duì)玻璃纖維都不會(huì)造成不良影響，因此直埋式光纖可以埋到各種土壤中，或暴露在腐蝕性的大氣中（如室外或化工廠內(nèi)）；　

　?、?光纖沒有起火的危險(xiǎn)。即使在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)非常高的天氣中，也不會(huì)對(duì)設(shè)備和設(shè)施構(gòu)成威脅；　　

　?、?光纖幾乎不受天氣條件的影響，因此光纜可以鋪設(shè)到地面或架設(shè)到電線桿上，并且光纜比標(biāo)準(zhǔn)的電氣線纜、同軸電纜要結(jié)實(shí)得多，如使用得法，它能耐受風(fēng)荷載和冰荷載帶來的應(yīng)力；　

　?、峁饫w傳輸非常安全、很難竊聽，并能很容易地發(fā)現(xiàn)有沒有人正在企圖竊聽；　　

　?、?光纖傳送視頻信號(hào)的損耗小、效率高，并且不需要中繼器（放大器），所以設(shè)備可靠性高、容易維護(hù)，是理想的遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備；○11不論是單模光纖還是多模光纖，光纜總比同軸電纜細(xì)、輕得多，因而在搬動(dòng)、安裝和使用時(shí)都容易得多。一般普通光纜每千米的重量是3.6kg，外徑僅為4mm；而普通同軸電纜每千米的重量為150kg，直徑約為10.4mm?！　?/p>

　　在對(duì)光纖傳輸系統(tǒng)進(jìn)行選擇評(píng)估時(shí)，用戶不應(yīng)單單考慮設(shè)備本身的投資，光纖的柔性以及較小的體積和重量等優(yōu)點(diǎn)往往可以彌補(bǔ)其價(jià)格方面的劣勢(shì)。只要想一想光纖傳輸系統(tǒng)能夠預(yù)防多少無法預(yù)見的問題（如上面所列的11條），就可以發(fā)現(xiàn)光纖傳輸系統(tǒng)的價(jià)格高是物有所值?！?/p>

　　因此，既然光纖傳輸系統(tǒng)有這么多的優(yōu)勢(shì)，在需要傳輸高質(zhì)量的電視畫面，不希望畫質(zhì)有任何降低時(shí)，應(yīng)當(dāng)把它作為首選的傳輸手段?！?/p>

　　二、光纖傳輸系統(tǒng)的組成　　

　　在光纖傳輸系統(tǒng)中，實(shí)際上光只是載波。由電磁波譜知，光的頻率比無線電信號(hào)的頻率要高幾個(gè)數(shù)量級(jí)（約1000倍以上）。而我們知道，載波頻率越高，可以調(diào)制到電纜上去的信號(hào)的帶寬也就越寬。由于光纖的帶寬實(shí)在是太寬了，許多發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都能夠把許多路電視信號(hào)連同控制信號(hào)、雙向音頻信號(hào)一起調(diào)制到同一根光纖上去?！　?/p>

　　在使用光纖傳輸系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的畫面質(zhì)量只受限于攝像機(jī)、環(huán)境和監(jiān)視器這三個(gè)因素。光纖傳輸系統(tǒng)可以將畫面?zhèn)魉偷椒浅＿h(yuǎn)的地方，一般幾公里遠(yuǎn)，都不會(huì)使信號(hào)發(fā)生任何形式的畸變，更不會(huì)減損畫面的清晰度或細(xì)節(jié)。圖1是光纖傳輸系統(tǒng)的組成原理框圖。

　　由圖1知，該系統(tǒng)主要有一個(gè)電光信號(hào)轉(zhuǎn)換/發(fā)送器，它將攝像機(jī)輸出的視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并被載在光波上，再經(jīng)耦合輸入到光纖光纜內(nèi)，接著經(jīng)光纜傳輸，被一個(gè)光電信號(hào)接收/轉(zhuǎn)換器接收。這個(gè)接收/轉(zhuǎn)換器將光纖傳來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并解調(diào)出所傳送的視頻電信號(hào)，供監(jiān)視器顯示。圖中的轉(zhuǎn)換/發(fā)送器也稱為光發(fā)送端機(jī)，接收/轉(zhuǎn)換器也稱為光接收端機(jī)。攝像機(jī)是通過一小段同軸電纜連接到光發(fā)射端機(jī)的，光接收端機(jī)也是通過一小段同軸電纜連接到監(jiān)視器的?！　?/p>

　　三、光發(fā)射端機(jī)　　

　　1、半導(dǎo)體發(fā)光器件　　

　　光纖傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，因此，作為光纖傳輸系統(tǒng)的光源，便成為重要的器件之一。它的作用是產(chǎn)生作為光載波的光信號(hào)，作為信號(hào)傳輸?shù)妮d體攜帶信號(hào)在光纖傳輸線中傳送。由于系統(tǒng)的傳輸媒介是光纖，因此作為光源的發(fā)光器件，應(yīng)滿足以下要求：　　

　　（1） 體積小，與光纖之間有較高的耦合效率；　　

　?。?）發(fā)射的光波波長應(yīng)位于光纖的三個(gè)低損耗窗口，即0.85μm、1.31μm和1.55μm波段；　　

　?。?） 可以進(jìn)行光強(qiáng)度調(diào)制；　　

　?。?） 可靠性高。一般要求它工作壽命長、工作穩(wěn)定性好，并具有較高的功率穩(wěn)定性、波長穩(wěn)定性和光譜穩(wěn)定性；　　

　　（5） 發(fā)射的光功率足夠高，以便可以傳輸較遠(yuǎn)的距離；　　

　?。?） 溫度穩(wěn)定性好，即溫度變化時(shí)，輸出光功率以及波長變化應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。　　能夠滿足以上要求的光源一般為半導(dǎo)體發(fā)光器件。最常用的半導(dǎo)體發(fā)光器件是發(fā)光二極管（LED）和激光二極管（LD）。前者可用于短距離、低容量或模擬系統(tǒng)，其成本低、可靠性高；后者適用于長距離、高速率的系統(tǒng)。在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)需要綜合考慮來決定，因?yàn)樗鼈兌加凶约旱膬?yōu)缺點(diǎn)和特性。如表1所示?！　?/p>

　　表1、 發(fā)光二極管（LED）與激光二極管（LD）的性能比較　　

　　比較項(xiàng)目LEDLD　　

　　發(fā)光原理電子與空穴復(fù)合發(fā)光受激輻射　　

　　入纖光功率（mw）0.030.5　　

　　輸出光功率（mw）1~2幾 ~ 幾十　　

　　與光纖的耦合效率低，僅百分之幾高，可達(dá)80%以上　　

　　發(fā)光譜線寬度(?)寬，300?窄，20?　　

　　光束方向性差，發(fā)散度大強(qiáng)，發(fā)散度小　　

　　輸出特性曲線大電流下易飽和閾值電流以上線性較好　　

　　閾值電流（mA）0.55~250　　

　　模式噪聲無有　　

　　頻率響應(yīng)（MHZ）幾十 ~ 200幾百 ~ 幾十GHZ　　

　　上升時(shí)間 (ns)2~20≤1　　

　　調(diào)制速度低，數(shù)十兆 比/秒高，數(shù)千兆 比/秒　　

　　工作壽命（小時(shí)）長，106 ~ 1010短，105 ~ 106　　

　　可靠性較高，工作溫度范圍寬一般　　

　　制造工藝難度小，成本低難度大，成本高　

　　反饋穩(wěn)定電路無有　　

　　應(yīng)用系統(tǒng)短距離、低容量長距離、大容量、高速率

　　2、光發(fā)射端機(jī)的組成　

　　根據(jù)圖1中的描述，光纖發(fā)射機(jī)是一個(gè)電光轉(zhuǎn)換裝置，它接收攝像機(jī)的視頻輸出，將其轉(zhuǎn)換成光信號(hào)后傳送給光纜的輸入端。發(fā)射機(jī)的作用是高效而準(zhǔn)確地將電子視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號(hào)，并將它耦合到光纖中去。發(fā)射機(jī)電路通過發(fā)光二極管（LED）或激光二極管（LD）將調(diào)幅的CCTV信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)幅或調(diào)頻的光信號(hào)。這種光信號(hào)是CCTV信號(hào)的忠實(shí)翻版，在一般的安全防范應(yīng)用中，往往選用裝有LED的發(fā)射機(jī)；當(dāng)需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸時(shí)，則需要使用內(nèi)裝LD的發(fā)射機(jī)。多數(shù)安　　全防范系統(tǒng)都使用LED式發(fā)射機(jī)。圖2是光發(fā)射端機(jī)的組成原理框圖。

　　由圖看出，光發(fā)送端機(jī)主要由發(fā)光器件、預(yù)校正電路、調(diào)制電路以及驅(qū)動(dòng)電路組成?！　?/p>

　　圖2為直接光強(qiáng)度調(diào)制光發(fā)射端機(jī)的電路原理框圖。由于是模擬信號(hào)調(diào)制，所以光源用發(fā)光二極管LED。圖中，全電視信號(hào)經(jīng)輸入電路（阻抗匹配的輸入衰減級(jí)和緩沖級(jí)）后將信號(hào)分成兩路：一路進(jìn)入預(yù)校正電路（即微分增益DG與微分相位DP校正電路），然后經(jīng)調(diào)制、激勵(lì)級(jí)去驅(qū)動(dòng)LED，以實(shí)現(xiàn)直接光調(diào)制；另一路則送入箝位脈沖形成電路及箝位電路，以恢復(fù)視頻信號(hào)中的直流電平?！　?/p>

　　對(duì)于光發(fā)送端機(jī)而言，我們要求它能輸出盡可能大的光功率。（這由發(fā)光管的特性所決定），并且具有較深的調(diào)制度。這是因?yàn)楣夤β试酱螅盘?hào)可傳送的距離越遠(yuǎn)。而調(diào)制度越深，對(duì)接收機(jī)而言可以得到高的信噪比輸出，這是我們所希望的。但是另一方面，由于發(fā)光二極管的非線性失真，當(dāng)光功率或調(diào)制度加大時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的微分增益失真，同時(shí)還由于發(fā)光管擴(kuò)散導(dǎo)納隨載流子的注入大小而變化。這使得在信號(hào)的被調(diào)制過程中還會(huì)產(chǎn)生相位失真，這就要求不要采用過大的激勵(lì)信號(hào)?！　?/p>

　　顯然，以上兩個(gè)要求是矛盾的。在以上的電路框圖中，設(shè)計(jì)者主要考慮是保證要達(dá)到的目的是前者，而對(duì)于后者所造成的不利影響，則由電路本身來克服。　　

　　當(dāng)系統(tǒng)傳輸圖像時(shí)，LED本身的非線性將導(dǎo)致微分增益（DG）和微分相位（DP）失真。微分增益失真產(chǎn)生的原因是位于不同亮度電平上的副載波振幅的放大程度不同，表現(xiàn)為圖像的彩色飽和度隨亮度電平發(fā)生變化；微分相位失真是位于不同亮度電平上的副載波相位使相對(duì)于色同步的相位發(fā)生變化，表現(xiàn)為彩色色調(diào)隨亮度電平發(fā)生變化。目前制造的GaAIAs發(fā)光二極管中，由于非線性造成的微分增益一般為5%~15%，最高達(dá)20%；微分相位一般為1°~ 5°最高可達(dá)10°。在電視傳輸系統(tǒng)中，這兩項(xiàng)指標(biāo)的要求通常分別為1%和1°。因此，為了達(dá)到要求，在電路中需要采取預(yù)補(bǔ)償措施，以校正輸出特性的非線性?！　?/p>

　　一般，在LED驅(qū)動(dòng)電路中，利用預(yù)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中的非線性元件，使輸入的電視信號(hào)得到和光源特性相反的非線性失真，從而抵消光源原來的非線性失真，使總的輸出特性的非線性得到改善?！　?table align="center">1 2 3 下一頁[!--empirenews.page--]

　　四、光接收端機(jī)　　

　　光發(fā)送端機(jī)輸出的光信號(hào)，在光纖中傳輸時(shí)不僅幅度會(huì)受到衰減，而且脈沖的波形也會(huì)被展寬。光接收端機(jī)的任務(wù)是探測(cè)經(jīng)過傳輸?shù)奈⑷豕庑盘?hào)，并以最小的附加噪聲及失真去放大、再生而恢復(fù)成原傳輸?shù)碾娦盘?hào)?！　　　?br />　　1、光接收端機(jī)的組成　　

　　光纖傳輸系統(tǒng)有模擬和數(shù)字兩大類，光接收機(jī)也有數(shù)字接收機(jī)和模擬接收機(jī)兩種形式(如圖3所示)。它們均由反向偏壓下的光電檢測(cè)器、低噪聲前置放大器及其他信號(hào)處理電路組成，是一種直接檢測(cè)（DD）方式。與模擬接收機(jī)相比，數(shù)字接收機(jī)更復(fù)雜，在主放大器后還有均衡濾波、定時(shí)提取與判決再生、峰值檢波與AGC放大電路（見圖3b）。但因它們?cè)诟唠娖较鹿ぷ?，并不影響?duì)光接收機(jī)基本性能的分析。

　　在光接收端機(jī)中，首先需要將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，即對(duì)光進(jìn)行解調(diào)，這個(gè)過程是由半導(dǎo)體光電檢測(cè)器件（一般用PIN光電二極管或雪崩光電二極管APD）來完成的。經(jīng)半導(dǎo)體光電檢測(cè)器件檢測(cè)而得的微弱信號(hào)電流（nA ~μA ），流經(jīng)負(fù)載電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后，由前置放大器加以放大。但前置放大器在將信號(hào)進(jìn)行放大的同時(shí)，也會(huì)引入放大器本身電阻的熱噪聲和晶體管的散彈噪聲。另外，后面的主放大器在放大前置放大器的輸出信號(hào)時(shí)，也會(huì)將前置放大器產(chǎn)生的噪聲一起放大。所以，前置放大器的性能優(yōu)劣對(duì)接收機(jī)的靈敏度有十分重要的影響。為此，前置放大器必須是低噪聲、寬頻帶的放大器。光電檢測(cè)和前置放大器合起來叫做接收機(jī)前端，其性能的優(yōu)劣是決定接收靈敏度的主要因素。　　

　　主放大器主要用來提供高的增益，它將前置放大器的輸出信號(hào)放大到適合于判決電路所需的電平。前置放大器的輸出信號(hào)電平一般為mV量級(jí)，而主放大器的輸出信號(hào)一般為1V~3V（峰/峰值）。　　

　　均衡濾波的作用是對(duì)主放大器輸出的失真的數(shù)字脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，使之成為最有利于判決碼間干擾最小的升余弦波形。均衡濾波的輸出信號(hào)通常分為兩路，一路經(jīng)峰值檢波電路變換成與輸入信號(hào)的峰值成比例的直流信號(hào)，送入自動(dòng)增益控制電路，用以控制主放大器的增益；另一路送入判決再生電路，將均衡濾波輸出的升余弦信號(hào)恢復(fù)為“0”或“1”的數(shù)字信號(hào)?！　?/p>

　　定時(shí)提取電路用來恢復(fù)采樣所需的時(shí)鐘?！　?/p>

　　衡量接收機(jī)性能的主要指標(biāo)是接收靈敏度。在接收機(jī)的理論中，中心的問題是如何降低輸入端的噪聲，提高接收靈敏度。光接收機(jī)靈敏度主要取決于光電檢測(cè)器的響應(yīng)度以及檢測(cè)器和放大器的噪聲?！　?/p>

　　2、半導(dǎo)體光電檢測(cè)器件　　

　　光纖通信和光纖圖像傳輸系統(tǒng)中最常用的半導(dǎo)體光電檢測(cè)器件是擴(kuò)散型PIN硅光電二極管與雪崩光電二極管APD。PIN光電二極管比較簡單，只需加10~20V的反向偏壓即可工作，且不需偏壓控制，并且由于在PN結(jié)間增加了1層，展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域，使結(jié)電容下降，提高了靈敏度與頻率響應(yīng)，但它沒有增益，因此使用PIN管的接收機(jī)的靈敏度不如APD管；APD管具有10~200倍的內(nèi)部電流增益，可提高光接收機(jī)的靈敏度，但使用APD管比較復(fù)雜，需要幾十到200V的偏壓，并且溫度變化較嚴(yán)重地影響APD的增益特性，所以通常需對(duì)APD管的偏壓進(jìn)行控制以保持其增益不變，或采用溫度補(bǔ)償措施以保持其增益不變。PIN管與APD管的性能比較如表2所示。

　　表2、 半導(dǎo)體光電探測(cè)器件PIN光電二極管與雪崩光電二極管APD的性能比較　　

　　PINAPD　　

　　光敏面積（μm）φ=200φ＞200　　

　　峰值波長（μm）0.850.85　　倍增因子G無＞100　　

　　量子效率（%）7560　　

　　工作電壓（V）10~20幾十 ~ 200　

　　暗電流（nA）0.30.1(G=10)　　

　　結(jié)電容（Pf）23　　

　　響應(yīng)時(shí)間 ( ns )0.210　　

　　溫度影響小較大　　

　　3、光接收端機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)　　

　?。?）接收靈敏度　　

　　接收靈敏度是數(shù)字光接收機(jī)最重要的指標(biāo)，它直接決定光纖傳輸(通信)系統(tǒng)中的中繼距離和傳輸(通信)質(zhì)量。數(shù)字光接收機(jī)靈敏度的定義如下：在指定誤碼率或信噪比時(shí)的最小接收信號(hào)光功率Pr(mW)，通常用dBm表示?！　　　　　　　　　　　　　　　　?/p>

　　Sr = 10logPr(dBm) (1)　　

　　Pr或Sr越小，意味著數(shù)字光接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力就越強(qiáng)，靈敏度越高，此時(shí)當(dāng)光發(fā)射機(jī)輸出功率一定時(shí)，則保證傳輸質(zhì)量（滿足一定誤碼率的要求）的中繼傳輸(通信)距離就越長。因此，提高數(shù)字光接收機(jī)的靈敏度，可以延長光纖傳輸(通信)的中繼距離和增加通信容量?！　?/p>

　　影響接收靈敏度的主要因素是光信號(hào)檢測(cè)過程及前置放大器中各種噪聲。它包括光電檢測(cè)器的噪聲、放大器噪聲和模分配噪聲等，其中光電檢測(cè)器和放大器的噪聲稱接收機(jī)噪聲。模分配噪聲是指在高速調(diào)制下，激光器呈多模特性，而且各縱模的功率是隨機(jī)起伏的。此外，由于光纖具有色散特性，多縱模的譜線經(jīng)過光纖傳輸后產(chǎn)生不同的延時(shí)，從而產(chǎn)生噪聲。模分配噪聲是在發(fā)送端的光源和傳輸介質(zhì)光纖中形成的噪聲，接收機(jī)無法避免?！　?/p>

　　在實(shí)際的光纖傳輸系統(tǒng)中，光接收機(jī)很少工作在極限靈敏度下，這是由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到元件老化、溫度變化及制造公差等引起的退化，必須留出一定的富余量（3 dB～6 dB）。而且對(duì)接收靈敏度的要求也和系統(tǒng)應(yīng)用有關(guān)。例如對(duì)于海底光傳輸(通信)系統(tǒng)，總希望盡量減少中繼站數(shù)目以提高可靠性并易于維修。這就希望有很高的接收靈敏度，以延長中繼距離；而對(duì)陸地光傳輸(通信)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)網(wǎng)，中繼距離常常取決于中繼站的位置，對(duì)接收靈敏度的要求就不高。因此，接收靈敏度是接收機(jī)設(shè)計(jì)中最基本的問題?！　?/p>

　?。?）動(dòng)態(tài)范圍　　在實(shí)際的系統(tǒng)中，由于中繼距離、光纖損耗、連接器及熔接頭損耗的不同，發(fā)送功率隨溫度的變化及老化等因素，接收光功率有一定的范圍。　　

　　數(shù)字光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是最大允許的接收光功率和最小可接收光功率之差。而最大光功率取決于非線性失真和前置放大器的飽和電平，最小光功率則取決于接收靈敏度?！　?/p>

　　寬的動(dòng)態(tài)范圍對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說更方便靈活，使同一個(gè)接收機(jī)可用于不同長度的中繼距離，在陸地光傳輸(通信)系統(tǒng)中，中繼距離的長短由中繼站決定，長短不一，要求具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍。本地網(wǎng)應(yīng)用中，各發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的距離各不相同，并可能經(jīng)過不同數(shù)量的耦合器、分路器后到達(dá)接收機(jī)，對(duì)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍也提出了較高的要求。　　

　　工程上，光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D是指在保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)的條件下，接收機(jī)的最大允許接收光功率與最小接收光功率之比，即　　式中， 即為接收機(jī)的靈敏度。 　　

　　五、光纖多路電視傳輸系統(tǒng)　　在一條光纖上同時(shí)傳輸多路視頻信號(hào)的多路復(fù)用系統(tǒng)所采用的技術(shù)有光波分復(fù)用、頻分復(fù)用以及時(shí)分復(fù)用，下面分別作一簡要的介紹。　　

　　1、光波分復(fù)用技術(shù)　　

　　光波分復(fù)用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）技術(shù)是在一根光纖中能同時(shí)傳輸多波長光信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)。其基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號(hào)組合起來（復(fù)用），在接收端又將組合的光信號(hào)分開（解復(fù)用）并送入不同的終端，因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長分割復(fù)用，簡稱光波分復(fù)用（WDM）技術(shù)?！　　　?/p>

　　由于WDM技術(shù)中使用的各波長相互獨(dú)立，因此可實(shí)現(xiàn)多媒體信號(hào)（如音頻、視頻、數(shù)據(jù)、文字、圖像等）混合傳輸?！　　　?/p>

光WDM技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí)、發(fā)展寬帶新業(yè)務(wù)（如CATV，HDTV和BIP-ISDN等）、充分挖掘光纖帶寬潛力、實(shí)現(xiàn)超高速傳輸通信等具有十分重要的意義。尤其是WDM加上光纖放大EDFA更是對(duì)現(xiàn)代電信網(wǎng)具有強(qiáng)大的吸引力?！　?/p>

　　2．光頻分復(fù)用技術(shù)　　

　　光頻分復(fù)用（FDM，F(xiàn)requency Division Multiplexing）技術(shù)與光波分復(fù)用技術(shù)在概念上并無明顯區(qū)別，這是由于光是一種電磁波，而電磁波的頻率與波長是一一對(duì)應(yīng)的，所以，F(xiàn)DM與WDM實(shí)際上是一回事，只不過是科學(xué)家為研究方便起見，對(duì)同一項(xiàng)技術(shù)所起的二個(gè)不同名字而已。一般來說當(dāng)波長間隔大于1nm時(shí)的復(fù)用技術(shù)稱為光WDM，而把極窄的信道間隔（小于1nm）的復(fù)用技術(shù)稱為光FDM，具體的劃分可參看圖4。所以，光WDM往往以納米（nm）為單位描述間隔，而光FDM往往以吉赫（GHz）為單位描述間隔?！　∮捎诠忸l分復(fù)用比光波分復(fù)用的信道間隔要窄很多，所以它具有兩個(gè)比較突出的優(yōu)點(diǎn)：　　能大大增加復(fù)用光信道；　　

　　各信道之間的光纖傳輸變化小?！　?/p>

　　當(dāng)然，所涉及到的技術(shù)問題也較為復(fù)雜。

　　3、光時(shí)分復(fù)用技術(shù)　　

　　所謂時(shí)分復(fù)用是指將通信時(shí)間分成相等的間隔，每間隔只傳輸固定信道的一種技術(shù)形式。光時(shí)分復(fù)用（OTDM，Optic Time Division Multiplexing）是指時(shí)分復(fù)用在光學(xué)領(lǐng)域完成的一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)?！　?/p>

　　在90年代以前，由于單路光傳輸通信的傳輸速率尚有很大的潛力，因此發(fā)展緩慢，但自90年代開始，隨著對(duì)傳輸速率要求的日漸提高，尤其是幾十至上百吉比特率的超高速光信號(hào)的要求，使半導(dǎo)體激光器、調(diào)制器及相關(guān)電子器件的有限帶寬難以勝任，而OTDM可將多路光信號(hào)合并在一起，實(shí)現(xiàn)超高速的傳輸通信速率，是提高光纖傳輸通信容量的有效途徑之一?！　?/p>

　　4、光纖模擬射頻多路電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)　　利用射頻多頻道電視信號(hào)直接調(diào)制單模激光器，不加中繼放大、均衡等處理，經(jīng)低損耗一根單模光纖長距離傳送到光檢波器。然后經(jīng)檢波器直接恢復(fù)多頻道電視射頻信號(hào)，再經(jīng)對(duì)應(yīng)各射頻信號(hào)的解調(diào)器解調(diào)出視頻全電視信號(hào)。其典型的框圖如圖5所示。

　　圖5中的AM光纖傳輸系統(tǒng)是先將各攝像機(jī)的視頻信號(hào)分別調(diào)制到對(duì)應(yīng)的射頻頻道上。經(jīng)混合后再去調(diào)制光發(fā)射端機(jī)，光發(fā)射端機(jī)輸出光信號(hào)送入光纖(光纜內(nèi))中。經(jīng)光纖傳輸后，由光接收端機(jī)解調(diào)出射頻信號(hào)，再經(jīng)射頻解調(diào)器解調(diào)出對(duì)應(yīng)攝像機(jī)的視頻全電視信號(hào)。