光纤传输在视频监控系统中的应用

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1、光纤传输在视频监控系统中的应用(h和他家分享共同学习）随着光电技术及信息时代的发展，人们对电视监控系统的可靠性和工作效能的要求越来越高。所谓“工作效能”，指的是系统能将多少只摄像机的画面送到多少台监视器上去，传输距离有多远，能适应多么严苛的工作环境等。光纤不但能够有效地提升系统的可靠性和工作效能，还具有视频信号失真度小、安全性高等优点。因此，光纤传输系统正在得到越来越普遍的使用，尤其是在传输高质量的电视画面，不希望画质有任何降低的远距离传输时常用光纤传输。　　一、光纤传输的特点　　与铜线和同轴电缆等传输系统相比，光纤视频传输方式具有下列

2、明显的优势：　　①当长距离的传输时，光纤传输系统的保真度和画面清晰度比电线或电缆传输系统要高得多；　　②光纤不受电磁辐射与雷击等任何电气干扰的影响，并且光纤是绝缘体，它可与高压电气设备或电力线接触，而不会导致任何问题；　　③光纤不存在接地回路问题，也不存在交扰横条、图像撕扯等问题；　　④在对光纤进行维护时，不须将发射端机与接收端机断电；　　⑤在那些不能使用铜线的地区，可以使用光纤；　　⑥光纤不会生锈或腐蚀，大部分化学品对玻璃纤维都不会造成不良影响，因此直埋式光纤可以埋到各种土壤中，或暴露在腐蚀性的大气中（如室外或化工厂内）；　　⑦光纤没

3、有起火的危险。即使在火灾风险非常高的天气中，也不会对设备和设施构成威胁；　　⑧光纤几乎不受天气条件的影响，因此光缆可以铺设到地面或架设到电线杆上，并且光缆比标准的电气线缆、同轴电缆要结实得多，如使用得法，它能耐受风荷载和冰荷载带来的应力；　　⑨光纤传输非常安全、很难，并能很容易地发现有没有人正在企图；　　⑩光纤传送视频信号的损耗小、效率高，并且不需要中继器（放大器），所以设备可靠性高、容易维护，是理想的远距离传输设备；　　○11不论是单模光纤还是多模光纤，光缆总比同轴电缆细、轻得多，因而在搬动、安装和使用时都容易得多。一般普通光缆每千米

4、的重量是3.6kg，外径仅为4mm；而普通同轴电缆每千米的重量为150kg，直径约为10.4mm。　　在对光纤传输系统进行选择评估时，用户不应单单考虑设备本身的投资，光纤的柔性以及较小的体积和重量等优点往往可以弥补其价格方面的劣势。只要想一想光纤传输系统能够预防多少无法预见的问题（如上面所列的11条），就可以发现光纤传输系统的价格高是物有所值。　　因此，既然光纤传输系统有这么多的优势，在需要传输高质量的电视画面，不希望画质有任何降低时，应当把它作为首选的传输手段。　　二、光纤传输系统的组成　　在光纤传输系统中，实际上光只是载波。由电磁波

5、谱知，光的频率比电信号的频率要高几个数量级（约1000倍以上）。而我们知道，载波频率越高，可以调制到电缆上去的信号的带宽也就越宽。由于光纤的带宽实在是太宽了，许多发射机和接收机都能够把许多路电视信号连同控制信号、双向音频信号一起调制到同一根光纤上去。　　在使用光纤传输系统时，系统的画面质量只受限于摄像机、环境和监视器这三个因素。光纤传输系统可以将画面传送到非常远的地方，一般几公里远，都不会使信号发生任何形式的畸变，更不会减损画面的清晰度或细节。图1是光纤传输系统的组成原理框图。　　由图1知，该系统主要有一个电光信号转换/发送器，它将摄像

6、机输出的视频电信号转换为光信号，并被载在光波上，再经耦合输入到光纤光缆内，接着经光缆传输，被一个光电信号接收/转换器接收。这个接收/转换器将光纤传来的光信号转换为电信号，并解调出所传送的视频电信号，供监视器显示。图中的转换/发送器也称为光发送端机，接收/转换器也称为光接收端机。摄像机是通过一小段同轴电缆连接到光发射端机的，光接收端机也是通过一小段同轴电缆连接到监视器的。　　三、光发射端机　　1、半导体发光器件　　光纤传输系统传输的是光信号，因此，作为光纤传输系统的光源，便成为重要的器件之一。它的作用是产生作为光载波的光信号，作为信号传输

7、的载体携带信号在光纤传输线中传送。由于系统的传输媒介是光纤，因此作为光源的发光器件，应满足以下要求：　　（1）体积小，与光纤之间有较高的耦合效率；　　（2）发射的光波波长应位于光纤的三个低损耗窗口，即0.85μm、1.31μm和1.55μm波段；　　（3）可以进行光强度调制；　　（4）可靠性高。一般要求它工作寿命长、工作稳定性好，并具有较高的功率稳定性、波长稳定性和光谱稳定性；　　（5）发射的光功率足够高，以便可以传输较远的距离；　　（6）温度稳定性好，即温度变化时，输出光功率以及波长变化应在允许的范围内。　　能够满足以上要求的光源一般

8、为半导体发光器件。最常用的半导体发光器件是发光二极管（LED）和激光二极管（LD）。前者可用于短距离、低容量或模拟系统，其成本低、可靠性高；后者适用于长距离、高速率的系统。在选用时应根据需要综合考虑来决定，