光纤及光纤音视频应用

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1、光纤及光纤多媒体应用 广州图聆信息科技有限公司 WWW.AVLITC.COM目录光纤的前世今生光纤的分类音视频系统选用光纤传输的优势光纤传输的经济性分析图聆科技简介光纤的前世今生光纤的前世今生光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或 塑料制成的纤维，可作为光传导工具 传输原理是“光的全反射”。 前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输 的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理 学奖。 1966七月，英籍、华裔学者高锟博士 （K.C.Kao）在PIEE 杂志上发表论文光 频率的介质纤维表面波导，从理论上分 析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通 信的可能性

2、，并预言了制造通信用的超低 耗光纤的可能性 1973我国邮电部武汉邮电科学研究院 开始研究光纤通信光纤的前世今生1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇 家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做 了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻 个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。 结果使观众们大吃一惊！人们看到，放光 的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲， 光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水 俘获了。 光能沿着从酒桶中喷出的细酒流传输；光 能顺着弯曲的玻璃棒前进。这是为什么呢？ 难道光线不再直进了吗？这些现象引起了 丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是 全反射的作用，即光从水中射向空气，当 入射角大于某一角度

3、时，折射光线消失， 全部光线都反射回水中。表面上看，光好 像在水流中弯曲前进。光纤的前世今生后来人们造出一种透明度很高、粗细像 蜘蛛丝一样的玻璃丝玻璃纤维，当 光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光 就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。由于 这种纤维能够用来传输光线，所以称它 为光导纤维。光纤的分类光纤的分类光纤主要分为单模和多模光纤。 单模光纤是指在工作波长中，只能传输一 个传播模式的光纤，通常简称为单模光纤 （SMF：Single ModeFiber）。单模光纤的 纤芯相应较细，传输频带宽、容量大，传 输距离长，但因其需要激光源，成本较高。 目前，广泛应用于长距离通信中。由于使 用的光纤不同，收发器

4、所能传输的距离也 不一样，单模收发器覆盖的范围可以从20 公里至120公里。 多模光纤将光纤按工作波长以及传播可能 的模式为多个模式的光纤称作多模光纤 （MMF：MUlti ModeFiber）。多模光纤的 芯线粗，传输速度低、距离短、整体的传 输性能差，但其成本比较低，一般用于建 筑物内或地理位置相邻的环境下。多模收 发器一般的传输距离在2公里到5公里之间。光纤的分类单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来 简单地判别。 常用光纤规格： 单模：8/125m，9/125m，10/125m 多模：50/125m，欧洲标准 62.5/125m，美国标准 工业，医疗和低速网络：100/140m，20

5、0/ 230m 塑料：98/1000m，用于汽车控制 单模光纤的纤芯很小,约410um,只传输主模 态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频 带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容 量、长距离的光纤通信。 多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型 光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因 而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射 率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模 态色散，因而频带较宽，传输容量较大。光纤的分类单、多模的应用区别： 单模传输距离远 多模传输带宽大 单模不会发生色散，质量可靠 单模通常使用激光作为光源，价格昂贵， 而多模通常用便宜的LED 单模价格比较高 多模价格便宜，近

6、距离传输可以 现在多模光纤慢慢的减少，逐步向单模 光纤的使用发展。而光纤收发器、光端 机的价格也在大幅度下降，甚至很多产 品的单模型号和多模型号已经没有了价 格差异。 所以在做工程布线及设计时，优先选用 单模光纤和相应的布线产品。光纤的分类其它分类方式 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、 传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的， 兹将各种分类举例如下。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红 外光纤、红外光纤（0.85m、1.3m、 1.55m）。 （2）折射率分布：阶跃（SI）型光纤、近阶 跃型光纤、渐变（GI）型光纤、其它（如三 角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤（

7、含偏振保持光纤、 非偏振保持光纤）、多模光纤。 （4）原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、 塑料光纤、复合材料光纤（如塑料包层、液 体纤芯等）、红外材料等。按被覆材料还可 分为无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍 等）和塑料等。 （5）制造方法：预塑有汽相轴向沉积 （VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法 有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。音视频系统选用光纤传输的优势音视频系统选用光纤传输的优势光纤作为通讯信号的传输，本身就有很 强的优势： 1、损耗小； 2、有一定带宽且色散小； 3、接线容易； 4、易于成统； 5、可靠性高； 6、制造比较简单； 7、价廉等。音视频系统选用光纤传输

8、的优势而在音视频系统中，这个优势更为明显 1、光纤的抗干扰能力极强。对于电磁干 扰，完全不用考虑。 2、光纤因为是光传输，没有电磁回路， 可以完全的隔离“环地噪声”，或是地 电平不同带来的其它问题。 3、现在音视频正在向高清、超高清的方 面发展，甚至是多路的音视频信号的传 输，这就对带宽有了很高的要求。而对 于光纤而言，单根光导纤维的数据传输 速率能达几Gbps，甚至在实验室已经实 现了单根光纤400 Gbit/s的带宽传输速 度。完全可以满足2K、4K、甚至8K的高 清、超高清的信号传输要求。音视频系统选用光纤传输的优势4、对于音视频高清、超高清的信号，因 为上述的带宽的限制，都会存在传输距

9、 离短的问题。一般用线缆传输是几米到 十几米。在多媒体应用系统中，往往需 要把DVI视频信号、VGA模拟视频信号等 音视频信号进行远距离传输，但使用普 通的电缆长距离传输时，总会出现输出 信号差，容易受干扰，显示出来的图像 会出现模糊、拖尾、分色等现象。同时 传输距离短，要多条电缆才能同时传输 这些信号，不能满足多媒体信息发布等 场合长距离传输的要求，使用光端机进 行传输，完全解决了此类问题,传输距离 1-20公里。音视频系统选用光纤传输的优势光纤作为音视频传输器的传输介质，具 有信号衰减小、传输距离远、保密性好、 抗干扰能力强等特点。音视频市场上提 供的光纤传输器不仅能在1芯光纤上传输 多路

10、图像，还能实现音频、控制信号、 红外等信号同传。 然而这些特点正是适用于应急指挥调度 中心、电视教学平台、多媒体会议厅、 大屏拼接工程、广播电视工程等案例当 中。光纤传输的经济性分析光纤传输的经济性分析布线的成本，绝对不仅仅是线缆的成 本！ 布线的成本，实际上是分为三个部分组 成的。 1、线缆的成本 2、管槽的成本 3、劳动力的成本（人工成本） 下面我们来逐项分析三个成本。光纤传输的经济性分析1、线缆的成本 在这一点上，光纤有着极大的成本优势！ 现在的光纤，常见规格的价格大致如下： 单芯单模皮线光纤0.3X元/米 双芯单模皮线光纤0.4X元/米 4芯单模铠装光缆0.5-1.2元/米 6芯单模铠

11、装光缆0.8-1.5元/米光纤传输的经济性分析而相应的网线价格，却非常的昂贵 比如AMP的网线 非屏蔽超五类网线2元/米 非屏蔽六类网线3元/米 如果是模拟的音视频信号线，则更贵了！ 但是，一根光纤，是可以传输多路的音视 频信号的，带宽也比网线传输要大很多。 这样的情况下，做个不准确的比较： 1根光纤几根网线N根模拟音视频线缆 这样可以看出，线缆的成本上光纤有着极 大的优势！光纤传输的经济性分析2、管槽的成本 表面上看，管槽好像和光纤的价格无关。 但是实际上，因为光纤的带宽足够大，可 以一根光纤代替多根网线代替N根模拟音 视频线缆使用，所以极大的节省了管槽的 空间。 以前需要200*100的线

12、槽，也许只需要使 用一条25的管就可以满足传输使用要求了。光纤传输的经济性分析同时，光纤因为用在通信上比较多，所以 在室外的应用上，更节省成本。室外光纤， 本身就是全天候带铠装的光纤，架空敷设 时可以不使用管槽铺设。这也节省了大量 的管槽成本。 又因为光纤里面是没有铜的，也可以避免 盗割铜缆的损失（经济损失和信息损失）光纤传输的经济性分析3、劳动力的成本（人工成本） 其实从上面的两项，已经可以看出了人工 成本的降低。 目前人工成本的计算方式，都是一米线缆 的敷设XX元，一米线管的敷设XX元，一米 线槽的敷设XX元（根据线槽的大小，人工 成本价格还有很大的差异）。所以，光纤 节省线缆、节省线槽，

13、也就节省了人工。 人工成本也是极为重要的一项成本。我国 劳动力成本逐年提高，近两年内，更是爆 发性增长。而且可以预见的是劳动力成本 在今后的若干年内，只会呈上涨的趋势。光纤传输的经济性分析对于光纤和传统的网线和模拟音视频线的 终端接头，是有制作上的成本差异的。 主要是光纤需要专用的熔接机来施工，光 纤熔接机的价格一般是几千至上万元。很 多公司不愿意采购，而采用外包熔接的方 式。目前外包熔接约在5-15元/点（根据 地区的不同和数量的不同，价格不同）。 不过现在已经有了冷接头，在衰减不大的 情况下，可以使用冷接头，大幅度降低成 本。 而对于网线来说，终端施工只用一把压线 钳，模拟音视频的终端施工

14、只用电烙铁。 这个差异也是要考虑进去的一个比较大的 差异。光纤传输的经济性分析对于传输设备的价格差异，现在也是越来 越小了。 光纤传输器和网络传输器，现在的价格差 越来越小。甚至某些品牌的高清音视频光 纤传输器的价格比网线传输器的价格还要 低一些。这也进一步的促进了光纤传输的 发展。 当然，不使用传输器（比如HDMI线直连） 或模拟方式连接，省去了传输器的成本。 但是，首先就要面临传输距离的问题。 HDMI信号无法做远距离传输，几米到十几 米的距离，无法满足工程的需要。光纤传输的经济性分析而对于模拟信号的传输，则需要使用大量 的模拟信号线。传输距离也受到一定的限 制，一般超过百米，而低清的音视

15、频信号 就会受到噪声和衰减的影响干扰了。如果 是VGA/RGBHV的信号，而在30-40米，就会 有比较明显的影响了。 所以在工程上，选用传输器来进行音视频 信号的传输，基本上是必然的选择了。只 是看你选择网线还是光纤的方式传输。 那么我们建议，如果距离稍长，建议就优 先选用光纤传输的方式。如果系统比较庞 大，也是优先选用光纤传输的方式。可以 说，系统规模越大，选用光纤的方式成本 优势越高。广州图聆信息科技有限公司 WWW.AVLITC.COM E-MAIL：AVLITCGMAIL.COM服务于您的“视”和“听”享受音视频综合解决方案提供商 联系人：袁泉 MP：18665611773 TEL：

16、020-32016980 QQ：110498245广州图聆信息科技有限公司是一家致力于融合建筑声学、现代多媒体应用技术的高端数字音视频专业化系统集成公司。公司总部设在中国影音行业的摇篮广州，同时在北京、成都、杭州、武汉、珠海等地设立有专门服务机构。服务于各种： 剧场、影院、 多功能厅、报告厅、会议室、指挥中心、 会所、别墅、 体育场馆、文化活动中心、 流动演出、文化传媒活动。 项目内容包括： 音响扩声、舞台灯光、舞台机械、视频显示、 影音摄录、远程会议、数字多媒体网络、智能 控制、背景音乐、家庭影院等多个子系统。 提供音视频的从规划、设计、实施、安装、调 试、人员培训等一整套专业解决方案。 提供弱电智能化专业的从规划、设计、实施、 安装、调试、人员培训等一整套专业解决方案。