光端机基础知识介绍
光端机
光端机光端机主要是由光头和一些辅助的告警监控电路组成，当然光端机的光头是最为紧要的，光头占了光端机70%～90%的成本。
光头分为光发光头、光收光头，光发光头是将电信号转化为光信号，光收光头是将光信号转化为电信号。
一、光端机在直放站中的作用由于光纤传输具有损耗小，话务量大等优点，所以有线传输一般会使用光纤传输，特别是适合于长距离传输，可用于村镇、公路、城市小区等区域的覆盖。
如上图所示，信号从基站（BTS）无线耦合过来，由近端机光发模块完成电/光（E/O）转换后，经过光纤将光信号传输到远端机光收模块，再由光收模块完成光/电（O/E）转换后放大发射出去。
这是下行通道的工作原理，上行的工作原理也基本一致。
当然，信号的传输是双向的，也是透明的，所以，光纤直放站是由近端机（也叫中继端机）和远端机两部分组成的，面且一个近端机可连接多个远端机，同时覆盖多个区域。
二、端口特性DB15端口特性（近端机）DB15端口特性（远端机）DB9端口特性说明：Enble ——通信使能端GND —— 接地XLalm —— X 通路激光器发无光告警 XLmon —— X 通路激光器监控电压 XPalm —— X 通路探测器收无光告警 XPmon —— X 通路探测器监控电压 NC —— 空脚 RX —— 接收端 TX —— 发送端三、典型电路光端机中最常见的是监控告警电路，下面是一个典型的监控告警电路。
信号是由端口TN 输入，V1是一个运放放大电路，放大倍数A=1+R1/R2，改变A 的大小可以调试探测器监控电压（mon 点）的大小。
V2和V4是由运放组成的电流驱动电路，并没有起到放大电压的作用，即是使输出的电压能够驱动后级电路。
V3是由运放组成的比较电路，调节VR1的大小可以改变比较基准电压的大小，这样就可以调试探测器收无光告警反转点（alm 点）。
3904是一个接口三极管，在电路中是做为反向器。
当B 点为高电平时，LED 灯亮表示告警，3904反向输出低电平表示告警。
光端机
电脉 冲
光脉 冲
图4.5 激光器自脉冲动现象
4.1.3调制电路和自动功率控制
数字信号调制电路应采用电流开关电路， 最常用的是差
分电流开关电路。
数字信号Uin从三极管V的基极输入，
LED C1
UC
通过集电极的电流驱动LED。数字
信号“0”码和“1”码对应于V的截 止和饱和状态，电流的大小根据对 Uin
t ＝0
I1 I0 t＝T 电流脉冲
光脉冲
图 4.11 结发热效应
低调制速率的“结发热效应”更加明显。将引起调制失真。
2. 温度控制装置一般由致冷器、热敏电阻和控制电路组成， 图4.12示出温度控制装置的方框图。致冷器的冷端和激光器的
热沉接触，热敏电阻作为传感器，探测激光器结区的温度，并
把它传递给控制电路，通过控制电路改变致冷量，使激光器输 出特性保持恒定。
第 4 章光端机
4.1光发射机
功能：把电端机输出的数字基带电信号转换为光信号，并用耦 合技术有效注入光纤线路。
电/光转换是用承载信息的数字电信号对光源进行调制来实现
的。调制分为直接调制和外调制两种方式。受调制的光源特性
参数有功率、 幅度、频率和相。目前技术上成熟并在实际
光纤通信系统得到广泛应用的是直接光强(功率)调制。
Is Im I1 (t)
为判决门限值，一般取D=Im/2。在
“１”码时，如果在取样时刻带有噪 声的电流I1<D，则可能被误判为“0”
判决门限 D
I0 (t) 0 t
码；在“0”码时，如果在取样时刻带
有噪声的电流I0>D，则可能被误判为 “１”码。要确定误码率，不仅要知 道噪声功率的大小，而且要知道噪声 的概率分布。
光端机介绍
1
光端机由接收部分和发送部分组成，接收和发送 部分的主要器件是激光头(又称LD)和激光探测器(又称 PD)。 光端机是一种低功率,射频光纤传输收发模块,专 门设计为利用光纤传输RF和RS-232、RS-485数据信号。 光传输提供了极高的线性范围和大范围的温度工作范 围。主要应用在:CDMA/GSM移动蜂窝系统，直放站等。
光端机介绍
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我公司的3G光端机内部结构与以前的有所不同： 如下图
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光纤
LD
光纤接口 波分复用器 光信号 1550 光信号 激光 器
DC
PD
光纤接口
LD
DC
PD
波分复用器 光信号 探测 器 1310 光信号 激光 器
1310/1550
1310/1550
探测 器
射频 频输出
射频输 输入
射频输 输入
光端机介绍
1310nm（LD） FP 带光隔离器 适合于模拟应用 不带光隔离器
3
适合于长距离数字传输
DFB 带光隔离器 适合于模拟应用 不带光隔离器
适合于长距离数字传输
光端机介绍
4
数字传输时：0dB光信号现时可以最远传输6000公里（国外）， 国内清华大学做可以传输3000公里，但是模拟的则只可传输 35Km左右（主要是时延问题）。 PD光波长带宽1210nm～1600nm，PD作用把光信号转变为电信 号，微小电信号经几级低噪声放大做上下行信号，主要指标有 响应度，暗电流和节电容等。 公司的产品是射频模拟光端机。 光端机按不同的方法可分为不同的种类，按光纤的条数 分为单纤和双纤 1．双纤光模块因为有两条光纤，所以即可以同时收发 1310nm和1550nm两种波长光波或同一种波长光波，而不相互影 响，光路之间隔离很好。缺点是用了两条光纤。下面是其原理 图：
光端机基础知识及应用
FXS电话口 振铃电压： 75V
FXO交换机接口 振铃检测电压： 35V 振铃检测频率： 17HZ-60HZ 二线输入阻抗： 600Ω(摘机) 回 损： 40 dB
振铃频率：
回 损：25HZ40 NhomakorabeadB二线输入阻抗： 600Ω(摘机)
爱峰对讲业务的传输
数字视频光端机支持爱峰对讲业务的传输。 在监控的很多案例中，被监控的前端需与控制中心保持电话勾通,例如:某公路收费站 的监控案例中,前端的收费人员在处理特殊的情况需与控制中心联络时,爱峰对讲就很 方便快捷。
音频接口参数
每通道带宽： 采样频率： 量化等级： 输入阻抗（Line-in）： 输出阻抗（Line-out）： 标称输入输出电平： 非平衡加权信噪比： 总谐波失真： 20Hz~20KHz 48KHz 24bit 47KΩ/非平衡 10KΩ非平衡 2Vp-p 85bB（典型值） 0.1%（典型值）
BNC接口 (侧视图)
飞机场的监控
在飞机场的各重要地点放置摄像机及其它报警装置等，将其信号连接到视频 光端机的相应接口上，通过光纤的传输到达中央控制室及各分控点，供各有 关单位监控和调度。
林区防火的监控
在山顶、山坡林区放置摄像机、报警装置及环境监控装置，实时监控林区 内各地点环境情况，为森林防火提供及时信息。
银行的监控
BNC接口 (正视图)
异步数据的传输(RS232/RS485/RS422等)
数字视频光端机支持正向/反向/双向的异步数据的传输。 反向数据通常用来控制前端云台及镜头调焦等的动作,普遍采用反向RS485数据格式。
以太网数据接口参数
设备可以配置一路10/100M的以太网，用于组建以太网网络、传输工控机的 以太网数据，还可以用于传输以太网类型的视频数据（例如：网络摄像机的
光端机是什么设备：揭秘光纤通信中的核心组件
光端机是什么设备：揭秘光纤通信中的核心组件
光端机是什么设备？这是许多人在接触光纤通信时常常产生的疑惑。
今天，我们就来揭秘光纤通信中的核心组件——光端机。
光端机，简称ONT（Optical Network Terminal），是光纤通信中用户端的设备。
它的主要作用是将光纤传输的光信号转化为电信号，让我们可以使用普通的电信设备进行通信，如固定电话、移动电话、电视等。
光端机具有很多重要的功能。
首先，它可以实现光纤通信的“最后一公里”，将光信号转换为电信号，使得信号可以在用户终端进行处理和使用。
其次，光端机还可以实现光纤网络的分割和调度，将光信号传输到不同的用户终端。
此外，光端机还具备数据转发、光闸控制、光功率监测等功能，保证光纤通信的高效稳定。
对于用户来说，光端机的作用也非常重要。
它不仅可以提供高速、稳定的光纤网络接入，还可以实现多种服务的融合，如高清电视、宽带上网、IP电话等。
通过光端机，用户可以享受到更快速、更稳定的网络体验，满足日常生活和办公的需求。
光端机基本知识1
经济型到40公里：1-4v +200；8v+300 ；16v +500光端机知识-光纤的优点来源：作者：1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。
2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。
传导损耗极低3.非金属介质材料，不受核辐射电磁场和光的影响。
4.重量轻，体积小。
5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
6.使用环境温度范围宽。
7.化学腐蚀，使用寿命长。
8.无延迟，，传输快传输稳定，不受干扰，视频带宽大，无压缩，无延时，图像成像清晰，传输距离远等。
单模多模区别在于1.单模光纤芯径7-9微米，尺寸小，因此消除了光线的跳跃。
仅允许一个模式传输，工作在波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对困难2.多模光纤芯径50微米,62.5微米。
允许上百个模式传输，工作在波长（850nm和1310nm），与光器件的耦合相对容易简单理解：一个或多个视频信号转化为光信号以后，再通过光纤时的传输方式（角度）不一样。
单模没有光线的跳跃，多模则折射方式。
所谓的“摸”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线，多模光纤允许多束光线穿过光纤，因为不同光线进入光纤的角度不同，所以到达末端的时间也不同，（不同角度折射的光信号到达时间也就不一样）这就是我们常说的模色散，色散一定程度上限制了多模光纤所能实现的带宽和传输距离，限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重正是基于这个原因，多模光纤一般被用于同一办供楼或距离较近的区域。
单模光纤 1、材料色散是指组成光纤的材料即二氧化硅本身所产生的色散。
2、波导色散是指由光纤的波导结构所引起的色散。
对多模光纤而言，其波 导色散的影响甚小。
，多模后者为模间色散，又叫模式色散芯径小了，色散小。
传输距离远损耗少。
单模光纤支持收发，一端使用1550的波长发，1310的波长收；另一端使用1550的波长收，1310的波长发。
多模只能支持双纤收发，由于采用折射方式发送，不能实现两个波长在不同方向发送，只能用一种波长。
光端机介绍
什么是光端机,光端机用途,光端机全面剖析什么是光端机光端机是光通信系统中的传输设备，主要是进行光电转换及传输功用。
一般用于电信、电力、监控、工业控制、视频传输等功能，在各个行业有着广泛的应用。
常说的光端机指的是用于监控系统用来传输视频、数据、以太网、音频等综合信息的光端机。
主要分模拟光端机和数字光端机。
基于传输的介质的不同有单模光端机和多模光端机之分。
数字光端机是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行数字化处理，再将这些数字信号进行复用处理，使多路低速的数字信号转换成一路高速信号，并将这一信号转换成光信号。
在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信号，最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据信号。
模拟光端机就是将要传输的信号进行幅度或频率调制然后将调制好的电信号转化成光信号。
在接收端将光信号还原成电信号，再把信号进行解调，还原出图像、语音或数据信号。
光端机的种类光端机分3类：PDH，SPDH，SDH。
PDH（Plesiochronous?Digital?Hierarchy，准同步数字系列）光端机是小容量光端机，一般是成对应用，也叫点到点应用，容量一般为4E1，8E1，16E1。
SDH（Synchronous?Digital?Hierarchy，同步数字系列）光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。
SPDH（Synchronous?Plesiochronous?Digital?Hierarchy）光端机，介于PDH和SDH之间。
SPDH是带有SDH（同步数字系列）特点的PDH传输体制（基于PDH的码速调整原理，同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术）。
光端机怎么使用？用什么设备焊光纤？1、光端机视频成对使用的，发射机接摄像头，接收机接监视器，另外光端机里还可以扩展其他各种业务接口，如485数据，232串口，以太网，电话接口，对讲接口等2、一芯光纤可传输多路视频现在的如果不用CWDM技术的话16路视频可以传，如果采用CWDM的话可以传上白路视频再加其他业务。
光端机知识概要
光端机是传输光信号的一种终端设备，主要传输监控领域所涉及的信号源。
其负责光电的转换以及光发射和光接收，因此，光端机质量对整个光纤传输的质量起着决定性的作用。
近几年由于光纤的普及，光端机也被广泛应用到光网络的传输系统中。
下面我们就来简单普及下光端机的知识。
上文我们曾提到，光端机主要负责光的接受和发射。
简言之，光端机就是起一条线的作用，在这条线上可以传输视频、数据、以太网、电话等等，并且可以任意组合其路数。
下面是光端机传输示意图。
由于光端机是借助光纤进行传输，因此它具备了距离远：普通级可传输30KM；无大脑：无需软件支持，运行稳定；零衰减：光纤纯度极高，衰减极小；无干扰：不收强电场、磁场干扰；施工简单：可采用直埋、穿管、架空等方式进行部署等优点。
光端机从2001年发展至今，其性能日益优良。
根据不同的标准，光端机还可分为不同的种类。
按照传输模式分，光端机可分为单模光端机和多模光端机；按照信号处理方式，可分为模拟光端机和数字光端机；按照组网方式，可分为点对点光端机和节对点光端机,以及汇聚式光端机。
接下来会对每一种光端机进行介绍。
光端机知识概要单模光端机和多模光端机由其名称可知，单模光端机采用单模光纤进行传输，而多模光纤采用多模光纤进行传输。
因此，其主要的区别就在于光波在纤芯里的折射角度和纤芯的纤径不同。
多模光端机的传输距离较之单模光端机要短，主要用于2km以内距离的传输，而单模光端机最大的传输距离可达30km。
此外，多模光端机还存在色散严重、衰耗大、可用带宽窄、成本高等问题，一般多模光端机传输数据使用光缆的价格是一个单模光缆价格的2-3倍。
综合多方面考虑，现在市场上绝大多数用户都采用的是单模光端机来进行数据传输。
但是，多模光端机在一定范围内仍有使用，比如智能楼宇的光纤布线方面等。
模拟光端机和数字光端机光端机是通过光电信号的转换来传输信号的，其间要对各种数据进行编码处理。
由于有着不同的信号传输方式，光端机又有着模拟光端机和数字光端机之分。
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比如目前实用的玻璃光纤，在光波长为1550nm附近，衰减可 降至0.2dB/km,已接近理论极限。因此，它的中继距离可以 很远。 不受电磁波干扰； 光纤为非金属的介质材料，它不受电磁波的干扰。 线径细、重量轻； 光纤的直径很小，即使制成光缆，直径也要比电缆细，而且 重量轻。因此，便于制造多芯光缆。 资源丰富，抗化学腐蚀。
音频信号
输入/输出匹配阻抗：非平衡音频为600Ω； 最大输入/输出电压：3.5V，一般3V最佳； 音频失真：≤ 0.1%； 信噪比：≥ 85dB；
异步数据信号
RS-232、RS-422与RS-485的由来 RS-232串行接口标准 RS-422与RS-485串行接口标准 RS-422与RS-485传输线上匹配的问题 RS-422与RS-485的接地问题
适用于将一根光纤信号分解为多路光信号输出 ； 光波分复用器 (WDM)
用于光路中不同波长的光的分离或混合。如ZC-1315 是波长为1550nm和1310nm的普通波分复用器，ZC1416是CWDM即粗波分复用器，波长是1470nm、 1490nm、1510nm 1530nm、1550nm、1570nm 1590nm、1610nm。
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。
ST型连接器：损耗一般为1dB，所以相对损耗大一些，但成 本较低，一般较多用在短距离（小于等于20km）的信号传输 中；
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主要光纤传输系统的术语
光功率：如光发射功率、接收功率 灵敏度：一般为光接收机的灵敏度
光学传输损耗： 光纤每公里损耗，比如 多模 @850nm，损耗为3.0～3.5dB/km 多模 @1300nm，损耗为1.0～1.5dB/km 单模 @1310nm，损耗为0.2～0.6dB/km，一般0.35dB 单模 @1550nm，损耗为0.2～0.4dB/km，一般0.25dB 光纤耦合器的损耗 连接器的损耗 接口的损耗
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光纤活动连接器 (Connector)
光纤活动连接器有很多种类型，按连接头结构形式分：有 FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等类型；按光纤端 面形状分：有PC(包括SPC或UPC)和APC等类型。但目前应 用最广的结构形式为FC、SC和ST三种。
FC/SC型连接器：损耗一般为0.5dB，所以插入损耗小且安装 容易、稳定性高 ，一般用于长距离或大容量通信中；
现一般可以做到微分增益≤0.7% 。
DP(微分相位)
视频信号的DP失真是指系统的相移特性 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 。现一般可以做到 微分相位≤0.7 。
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。现可以做 到信噪比≥70dB 。
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多模光纤
多模光纤有多个模式（光纤中存在的电磁
场场行或者说光场场行）在光纤中传输。由 于色散或像差，这种光纤的传输性能较差， 频带较窄，传输容量也比较小，距离比较 短。一般的工作波长为850nm或1300nm。
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主要的光纤辅助器件及其光学性能
光纤活动连接器 (Connector) 光分路器 (Coupler)光纤的分类按照传输模式来划分 ：
单模光纤(Single-Mode)； 多模光纤(Multi-Mode)；
按照纤芯直径来划分 ：
50/125 (μm) 缓变型多模光纤； 62.5/125 (μm) 缓变增强型多模光纤； 9/125 (μm) 缓变型单模光纤；
按照光纤芯的折射率分布来划分 ：
阶跃型光纤 (Step index fiber)，简称SIF； 梯度型光纤 (Graded index fiber)，简称GIF；
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单模光纤
单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿 光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式 色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而 适用于大容量，长距离的光纤通信。单模光 纤主要使用的光波长为1310nm和1550nm。
第二部分 光端机传输的信号
视频信号 音频信号，包括AIPHONE对讲信号 异步数据信号，包括RS232、RS422、RS485
及曼码 开关量信号 10M/100M以太网信号 E1信号，2.048M的基群信号 普通电话信号，即程控交换机与电话机之间的
信号
视频信号
衡量视频信号的三个主要参数分别为：
光端机基础知识的介绍
主要内容：
有关光纤的问题 有关光端机传输的信号问题
第一部分 光纤的介绍
概述 光纤的分类 主要的光纤辅助器件及其光学性能 主要光纤传输系统的术语
概述
光导纤维简称光纤。光纤通信是以光波为载波，以光导 纤维为传输媒介的一种通信方式。光纤通信在最近的二十年 中得到了迅猛的发展，因为光纤与其他传输媒质如电缆等相 比，它具有以下突出的优点：
RS-232、RS-422与RS-485的由来
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初 都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962 年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂 家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补 RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低 的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高 到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s 时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被 命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983 年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通 信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加 了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范 围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。