光纖通信技術(shù)在廣播電視傳輸中的應(yīng)用

摘 要：近年來(lái)，光纖通信技術(shù)在有線電視系統(tǒng)和其他通信系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)光纖通信越來(lái)越熟悉，而且光纖通信技術(shù)越來(lái)越成熟。在廣播電視領(lǐng)域?qū)⒐饫w作為廣播電視信號(hào)傳輸?shù)妮d體應(yīng)用也越來(lái)越得到重視和應(yīng)用。

1 系統(tǒng)基本構(gòu)成

光纖通信系統(tǒng)是以光波為載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器、光纖連接器、耦合器的無(wú)源器件。

光模塊是光纖通信系統(tǒng)的核心器件，其性能直接影響整個(gè)通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。信號(hào)是光纖通信系統(tǒng)的信息源，光發(fā)射機(jī)的光源通過(guò)電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的調(diào)制，光纖傳輸?shù)捷斎牍庑盘?hào)檢測(cè)器的距離；從光纖收發(fā)器還原成電信號(hào)，經(jīng)放大后形成光，形成和再生恢復(fù)輸出。長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)所需的中繼器，其作用是在長(zhǎng)距離光纖傳輸中將衰減和失真的微弱光信號(hào)進(jìn)行放大，光信號(hào)整形脈沖波形畸變校正，產(chǎn)生一定的強(qiáng)度，并且繼續(xù)前進(jìn)，保證良好的通信質(zhì)量。以下為每個(gè)部分在光纖通信系統(tǒng)中的功能。

1.1 光發(fā)射機(jī)。光發(fā)射機(jī)的作用是實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換信號(hào)。它由光源、調(diào)制器驅(qū)動(dòng)，把來(lái)自信號(hào)源（視頻、音頻或射頻）光信號(hào)，從光調(diào)制發(fā)射的光，調(diào)制后的光信號(hào)，然后耦合已經(jīng)轉(zhuǎn)移到光纖傳輸。

1.2 光接收器。光接收機(jī)的作用是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換。它由光檢測(cè)器和光放大器組成。它的作用是使光纖或光纜探測(cè)器，光變?yōu)殡娦盘?hào)（視頻、音頻或射頻），然后，在弱信號(hào)的電平經(jīng)放大電路放大，發(fā)送到接收機(jī)。

1.3 光纖或光纜。它的功能是將一個(gè)調(diào)制的光信號(hào)，對(duì)電纜或光纖長(zhǎng)距離傳輸后，耦合到光檢測(cè)器的接收器發(fā)送信息，完成任務(wù)。

1.4 中繼器。中繼器由光檢測(cè)器、光源和判決再生電路組成。它有兩個(gè)功能：一是由光纖中的光信號(hào)傳輸衰減的補(bǔ)償；另一個(gè)是脈沖波形畸變校正。

1.5 光纖連接器，用于耦合器。由于光纖或光纜的長(zhǎng)度的光纖拉絲工藝及光纜施工條件，和纖維拉伸的長(zhǎng)度是有限的（如1公里）。因此，光纖線路可能有多個(gè)光纖連接問(wèn)題。因此，光纖與光纖之間的連接，光纖耦合和耦合，光纖連接器，耦合器和無(wú)源器件是必不可少的。

2 光纖（光纜）傳輸特性

光纖傳輸，主要由光纜中的光纖線路進(jìn)行的傳輸。目前使用的石英光纖有多模光纖和單模光纖。單模光纖只傳輸主模，也就是說(shuō)沿內(nèi)芯光纖光。由于完全避免了單模光纖的模式色散傳輸頻帶寬，可用于大容量、長(zhǎng)距離的光纖通信。多模光纖（多模）在工作波長(zhǎng)一定時(shí)，在光纖中傳輸采取的是多模式。由于色散的原因，傳輸頻帶性能差相對(duì)較窄，傳輸容量比較小，相對(duì)較短的距離。利用1310 nm和1550 nm單光纖長(zhǎng)度。單模光纖多模光纖的傳輸特性好，價(jià)格比多模光纖便宜，得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)光纖的損耗和色散的基本要求是兩個(gè)傳輸參數(shù)盡可能小。

光纖損耗的原因主要分為三種類型：吸收、散射損耗和輻射損耗。光纖損耗對(duì)光纖通信的傳輸距離和距離繼電器的選擇。光纖損耗限制了光纖通信的最大距離。目前，0.85（850nm），1.31（1310 nm）和1.55（1550nm）是三個(gè)常用的低損耗光纖通信窗口。

離散性是指輸入光脈沖在光纖中傳輸時(shí)由于各種波長(zhǎng)的光的群速度不同而引起的光脈沖展寬。在信號(hào)脈沖失真?zhèn)鬏敼饫w的色散，這限制了光纖的帶寬。

3 SDH傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介

SDH（同步數(shù)字體系）是一種同步數(shù)字體系，是一種數(shù)字通信技術(shù)的高速傳輸模式。SDH網(wǎng)絡(luò)，具有主從同步和互同步兩種方式，二者各有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。SDH傳輸率分類稱為同步傳輸模塊，stm-1-4 155.520Mbit/s STM的傳輸速率，傳輸速率622.080Mbit/s，STM6的傳輸速率為2488.320Mbit/s，STM的傳輸速率為9953.280Mbit/s-64。

在SDH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主要終端復(fù)用器，光分插復(fù)用，交叉連接設(shè)備和再生器。

終端復(fù)用器（TM）是將多個(gè)低速信號(hào)復(fù)用到網(wǎng)絡(luò)終端的高速信號(hào)，或把一個(gè)高速信號(hào)進(jìn)入多個(gè)低轉(zhuǎn)速信號(hào)裝置。

分插復(fù)用器（ADM）的跨網(wǎng)絡(luò)，從高速輸入信號(hào)挖掘低速信號(hào)部分（或高速信號(hào)輸出部分插在低轉(zhuǎn)速信號(hào)）。

數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）是一個(gè)或多個(gè)信號(hào)端口，設(shè)備可以連接到任何控制信號(hào)之間，其擁有復(fù)用、配線、保護(hù)/恢復(fù)等多功能的監(jiān)測(cè)和管理。

再生器（RG）位于中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，能夠接收STM和N信號(hào)，并經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚虼?，隨著振幅的規(guī)定的信號(hào)，提出的傳輸設(shè)備的波形和時(shí)序特性。

SDH網(wǎng)絡(luò)自愈環(huán)網(wǎng)，通常是用來(lái)保護(hù)，為了提高通信的可靠性。所謂自愈環(huán)網(wǎng)保護(hù)是所有ADM節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)環(huán)、一條線或一個(gè)故障發(fā)生在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使用ADM智能，尋找另一條路線，提供用于信號(hào)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)。

SDH網(wǎng)絡(luò)是由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元，在光纖同步信息傳輸，微波或衛(wèi)星，解復(fù)用，傳輸和交換功能，綜合信息網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)營(yíng)。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理，動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，對(duì)業(yè)務(wù)性能監(jiān)控等功能，網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用率提高，可以滿足廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸和交換的需要，一直在提高廣播電視傳輸質(zhì)量有了質(zhì)的飛躍，所以SDH技術(shù)成為和廣播電視傳輸技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展重點(diǎn)。