视频光端机用光模块的选型 - 安防知识网

光模块的出现简化了数字视频光端机的设计，我们只要把光模块当作一个具有光电转换功能的部件就可以了。那么针对各种不同的光端机，应该怎样选择相应的光模块呢？

【安防知识网】无论是模拟光端机还是数字光端机，都需要用到光电转换的器件。早期的模拟光端机多采用独立的LED或激光发射器作为光源器件，光源的驱动电路做在系统板上。由于光源器件的光电调制特性是非线性的，所以光源驱动电路需要复杂的补偿电路来补偿光源器件的非线性，但是其效果还不是很理想。并且由于此类光端机一般应用在多模传输系统，所以不可避免的会出现多路信号同传交调干扰严重、容量小、传输距离短、工作稳定性差等缺点。对于日益发展的市场需求，模拟光端机已经不能适应大容量、多业务传输的要求。

　　数字光端机的出现解决了模拟光端机所出现的问题。数字光端机具有传输信号质量高，没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点，因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。

　　数字光端机主要指的是非压缩编码视频光端机，严格意义上说，是一种采用数字传输方式的视频光端机，输入和输出仍然是标准模拟视频信号。在光电转换器件的使用上，也有用分立器件和激光器组成的驱动电路来做的，但是这样仍然需要调试，较为麻烦，所以很少有人使用。现在大多数的光端机生产厂家都采用电信设备上大量采用的收发一体光模块，俗称光模块，它具有优异的可靠性和稳定性，特别是具有近乎理想的光学动态范围，可以使传输设备在最大光纤链路损耗范围内无需调整即可正常工作。由于此类光模块把驱动电路和激光器、光电探测器和放大器集成在一起模块化，使数字光端机成为免调试产品，也大大提升了现场应用的稳定性。

　　但是，部分视频光端机应用的光模块跟电信设备上应用的光模块还是有差别的，这主要是因为电信设备对光模块上行和下行的数据速率要求是一致的，而视频光端机的一个方向传输的是一路或多路视频信号，另一方向则是数据、音频、开关量、以太网等信号，双方向的数据速率是不一致的。这样传输双方向速率不一致的模块称为非对称模块。随着视频光端机的市场容量的增大，一些光模块生产厂家也推出了专门针对视频光端机应用的光模块，如深圳思达光电通信技术有限公司就推出了专门针对视频光端机应用的一系列产品，包括双纤双向和单纤双向的非对称模块，以满足各种类型光端机的需要。

　　光模块的出现简化了数字视频光端机的设计，我们只要把光模块当作一个具有光电转换功能的部件就可以了。那么针对各种不同的光端机，应该怎样选择相应的光模块呢?

　　传输速率

　　对于大多数视频光端机来说，其传输视频信号的方向一般称为正向，传输数据或开关量等等的方向称为反向。正向传输的一般是1路、2路、4路或8路的非压缩视频信号，而每路非压缩视频信号一般在130Mb/s左右，那么对应的用155Mb/s、622 Mb/s、1.25Gb/s等国际标准速率等级的光模块就可以了(300 Mb/s为非标准应用，目前有155M和622M两种方案)，即使是同时有音频信号，非压缩的音频信号一般也只有1.4Mb/s左右，以上速率的模块也就足以应付了。在视频光端机的反向传输方面，一般传输的是音频信号、异步数据信号、以太网信号、开关量信号和对讲电话信号等。虽说各类信号的数据量都不是很大，但对于不同类型的信号，在选取光模块时则要分开考虑，如果都用同样速率的光模块，则有可能会出现问题。比如说对于反向只传输开关量信号或控制信号的光端机，由于这些信号的速率都很低，往往只有几十或几百Kb，或更低，如果用普通的155Mb/s速率的光模块来传输的话，则由于光模块上用的光电探测器和放大器都有一定的最佳频率响应范围，超出这个响应范围的数据就有可能丢失，或者是接收到的信号没有得到足够的放大，就出现了常见的数据丢包或是灵敏度低的情况。所以，对于这类低速的应用，应该选择低速的光模块。一些光模块生产厂家就推出了专门针对这种低速应用的模块，反向速率从DC到500Kb，可以满足一般低速应用的传输。同理，对于反向传输数据信号、音频信号和对讲电话信号的光端机，这几种类型信号的速率也不是很高，就算几路同时传输也就十几Mb或几十Mb，用500Kb/s到84Mb/s的光模块也就可以了。以上描述的各种反向信号传输，很多厂家也通过电路，统一将他们的工作速率调整到几十兆，反向从而也采用155Mb/s的光模块。而对于像快速以太网一类的信号，其速率可以达到100Mb/s，则可以选用普通的155Mb/s速率的光模块。

[nextpage]　　传输距离考虑

　　如果用FP类型、1310nm波长激光器的光模块，则8路视频的光端机在典型的G652光纤系统中其传输距离也可以达到20km以上，而1路或2路的光端机其传输距离则可以达到40km以上。如果使用DFB类型、1550nm波长的激光器，则8路视频的光端机也可以达到70km的传输，当然，其价格也昂贵许多。值得一提的是为了节省光纤资源，光端机基本上都采用单纤双向传输的方式，光模块上也选用单纤双向模块，在正、反向的传输分别用1310nm和1550nm波长的激光来配对使用，从成本方面考虑，一般选用FP类型的激光器，那么这个时候就要注意，1550nm波长的光在光纤中其色散特性较为严重，所以限制了它的传输距离，一般在低速率(几十Mb/s以下)下也只能保证最长40km，速率高的话，传输距离就将更近。如果需要传输较长距离，第一个办法就是使用DFB类型激光器了，第二个办法可以选用单纤双1310波长的模块。

　　光模块与光端机的接口电平

　　一般光模块在低速率下都采用TTL或LVTTL接口电平，当速率大于100Mb/s时则采用PECL或LVPECL电平，而当速率大于2.5Gb/s时采用CML电平。对于大多数视频光端机的视频传输来说，速率都在100Mb/s以上，所以应选用PECL电平接口的光模块并将光端机的接口设计成符合标准的PECL电平接口。在反向传输方面，由于开关量信号、数据信号、音频信号等低速信号一般都是TTL电平，那么选用TTL电平的光模块则较为合适，连接也较为方便。

　　在光模块的封装形式

　　现在大多数的视频光端机还是使用1X9封装类型的光模块，SFF和SFP封装形式的用的较少。在光接口类型上主要有FC、SC和ST三种，其中FC和SC类型的用的较多。视频光端机生产厂家可以根据要求进行选择。

　　对于光模块，其最主要的参数有发射光功率、消光比、接收灵敏度和饱和光功率等，这些参数的好坏直接影响到光模块传输的性能，从而也影响到光端机的传输距离等，所以这些参数也是选择光模块时需要关注的。\r\n随着光模块种类的不断丰富，视频光端机生产厂家有了更多的选择，这也使得视频光端机可以进入到更多的应用领域，交通监控、治安监控、小区或工业监控、军事监控及视频会议、广播电视系统等社会的各行各业都用到了视频光端机。随着构建平安中国、平安城市、和谐社会进程的推进，视频光端机必将迎来新的市场机遇，作为视频光端机核心部件的光模块也必将迎来更大的发展机会。