CN106877931A - 基于光波分复用的数字光端机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于光波分复用的数字光端机，包括光发射机、光纤光缆和光接收机，光发射机通过光纤光缆与光接收机连接，光发射机包括整形电路、光源驱动电路、发射光源、功控保护电路、比较放大电路、光检测放大电路、温度控制模块，整形电路、光源驱动电路、发射光源依次连接，光接收机包括光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路、偏压电路、自动增益控制模块，光纤光缆通过连接光检测器与光接收机连接，光纤光缆通过连接发射光源与光发射机连接。本发明通过光发射机、光纤光缆和光接收机能将一路现场转化的视频信号、一路声音转化的音频信号以及一路数据信号同时传输，提高了视频监控的数据传输的实时性。

Description

基于光波分复用的数字光端机

技术领域

本发明涉及通信设备，具体涉及基于光波分复用的数字光端机。

背景技术

视频监控系统已经成为安全技术防范体系中一个重要的组成部分，它通过固定摄像机和可遥控摄像机直接观看被监视场所，可以把被监视场所现场的图像和声音等内容通过通信线路传送到监控中心，同时视频监控系统还可以与防盗报警灯其他安全防范体系联动运行，使得防范能力更加强大。

随着电子和光纤通信技术的不断发展，以及监控系统需要传输的信息量越来越大，视频监控光端机的传输容量也由最初的单路传输向多路传输发展。视频监控传输的信息包括音频、视频和数据三种不同的信息，现有技术中不能在一根光纤中实现三路数据的传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中不能在一根光纤中实现三路数据的传输，目的在于提供基于光波分复用的数字光端机，在一根光纤中实现一路视频数字化、一路音频数字化和一路反向数据的传输。

本发明通过下述技术方案实现：

基于光波分复用的数字光端机，包括光发射机、光纤光缆和光接收机，所述光发射机通过光纤光缆与光接收机连接，所述光发射机包括整形电路、光源驱动电路、发射光源、功控保护电路、比较放大电路、光检测放大电路、温度控制模块，所述整形电路、光源驱动电路、发射光源依次连接，所述发射光源与光检测放大电路连接，所述光检测放大电路与比较放大电路连接，所述比较放大电路连接在整形电路与光源驱动电路连接的线路上，比较放大电路与功控保护电路连接，所述功控保护电路与光源驱动电路连接；所述光接收机包括光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路、偏压电路、自动增益控制模块，所述光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路依次连接，所述偏压电路、主放大器、均衡电路分别与自动增益控制模块连接，所述偏压电路与光检测器连接；所述光纤光缆通过连接光检测器与光接收机连接，所述光纤光缆通过连接发射光源与光发射机连接。光发射机将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去；光纤光缆作为光脉冲信号的传输通道将其传输至光接收机；光接收机将光纤光缆传输后衰减变形的微弱光脉冲信号通过光电转换成电脉冲信号，并给予足够大的放大、均衡与定时再生还原成为标准的数字脉冲信号。

进一步地，发射光源采用激光器或发光二极管。激光器和发光二极管根据具体使用情况选择性使用。

进一步地，光检测器采用PIN光电二极管或雪崩光电二极管。PIN光电二极管和雪崩光电二极管根据具体使用情况选择性使用。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明通过光发射机、光纤光缆和光接收机能将一路现场转化的视频信号、一路声音转化的音频信号以及一路数据信号同时传输，提高了视频监控的数据传输的实时性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明光发射机结构示意图；

图3为本发明光接收机结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1至图3所示，基于光波分复用的数字光端机，包括光发射机、光纤光缆和光接收机，所述光发射机通过光纤光缆与光接收机连接，所述光发射机包括整形电路、光源驱动电路、发射光源、功控保护电路、比较放大电路、光检测放大电路、温度控制模块，所述整形电路、光源驱动电路、发射光源依次连接，所述发射光源与光检测放大电路连接，所述光检测放大电路与比较放大电路连接，所述比较放大电路连接在整形电路与光源驱动电路连接的线路上，比较放大电路与功控保护电路连接，所述功控保护电路与光源驱动电路连接；所述光接收机包括光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路、偏压电路、自动增益控制模块，所述光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路依次连接，所述偏压电路、主放大器、均衡电路分别与自动增益控制模块连接，所述偏压电路与光检测器连接；所述光纤光缆通过连接光检测器与光接收机连接，所述光纤光缆通过连接发射光源与光发射机连接。

光纤通信对光源的基本要求有如下几个方面，首先，光源发光的峰值波长应在光纤的低损耗窗口之内，要求材料色散较小；其次，光源输出功率必须足够大，入纤功率一般在10微瓦到数毫瓦之间；第三，光源应具有高度可靠性，工作寿命至少在10万小时以上才能满足光纤通信工程的需要；第四，光源的输出光谱不能太宽以利于传输高速脉冲；第五，光源应便于调制，调制速率应能适应系统的要求；第六，电光转换效率不应太低，否则会导致器件严重发热和缩短寿命；第七，光源应省电，光源的体积、重量不应太大。

发光二极管是自然发光，光输出功率小，发射角较大，与光纤的耦合效率低；但其受温度影响较小，光输出功率恒定且驱动电路简单，因而在模拟光纤传输系统和中、小距离数字光纤通信系统中得到广泛应用；激光器是受激发光，入纤光功率大，调制速率高，主要用于大容量、中长距离数字光纤通信系统中，其缺点是受温度影响大，需加自动功率控制电路以保证输出光功率的恒定。综上，发射光源在选用激光器或发光二极管时需要根据具体使用情况而定。

光检测器是数字光接收器的核心器件，它将光脉冲信号转换成为电脉冲信号。光检测器采用PIN光电二极管或雪崩光电二极管。PIN光电二极管倍增，使用简单，工作偏压低，而且可以固定不变，不需要任何控制；雪崩光电二极管，具有很高的内部倍增因子，它与合理设计的电阻放大器结合，可以使雪崩光电二极管工作在最佳倍增工作状态，这样的数字光接收机能够得到比采用PIN光检测器的数字光接收机高10dB以内的接收灵敏度，但出于雪崩光电二极管需要较高的工作偏压(几十伏到两百伏)以及其倍增特性受温度的影响较严重，因此使用起来比较复杂。综上，光检测器在选用PIN光电二极管或雪崩光电二极管时需要根据具体使用情况而定。

主放大器是一个高增益的宽带放大器，它放大来自前置放大器输出的小信号电压。一般来说，通过主放大器放大的信号基本是无失真的前置放大器的输出信号，为了判决电平的需要，主放大器输出电压为1～3V(峰峰值)。对于不同输入光功率信号，其放大增益可以通过自动增益控制模块调整得到不同大小的数值，从而保证其输出电平幅度不变。

均衡电路一方面是为了得到有利于判决的信号输出波形，即信号波形引起的码间干扰小，按均衡的要求，具体的输出为升余弦频谱波形，另一方面是通过均衡可以合理压缩主放大器过宽的带宽，减少数字光接收放大器的噪声，提高其输出信噪比。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于光波分复用的数字光端机，其特征在于，包括光发射机、光纤光缆和光接收机，所述光发射机通过光纤光缆与光接收机连接，所述光发射机包括整形电路、光源驱动电路、发射光源、功控保护电路、比较放大电路、光检测放大电路、温度控制模块，所述整形电路、光源驱动电路、发射光源依次连接，所述发射光源与光检测放大电路连接，所述光检测放大电路与比较放大电路连接，所述比较放大电路连接在整形电路与光源驱动电路连接的线路上，比较放大电路与功控保护电路连接，所述功控保护电路与光源驱动电路连接；所述光接收机包括光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路、偏压电路、自动增益控制模块，所述光检测器、前置放大器、主放大器、均衡电路依次连接，所述偏压电路、主放大器、均衡电路分别与自动增益控制模块连接，所述偏压电路与光检测器连接；所述光纤光缆通过连接光检测器与光接收机连接，所述光纤光缆通过连接发射光源与光发射机连接。

2.根据权利要求1所述的基于光波分复用的数字光端机，其特征在于，所述发射光源采用激光器或发光二极管。

3.根据权利要求1所述的基于光波分复用的数字光端机，其特征在于，所述光检测器采用PIN光电二极管或雪崩光电二极管。