繼上期介紹到光纖的架構與應用發(fā)展(《光纖布建技術初探(上)》)，本期將從光纖訊號傳輸設備，以及光纖本身材質兩方面進一步為大家介紹光纖傳輸設備的型態(tài)與施作要點。希望透過本文，可以在某些問題與應用上啟發(fā)并幫助工程商朋友，更好的進行光纖布建工作。
訊號傳輸設備分類介紹
目前光纖在安全監(jiān)控領域的主要訊號傳輸設備，首要就屬影像光電轉換器。其基本的工作原理就是將影像訊號轉為光訊號，利用光纖傳輸后再轉回為原始的影像訊號。有些產品除了影像訊號之外，還能利用同一條光纖傳輸聲音或控制訊號，或同時傳輸多路訊號，提供許多方便的選擇。
由于國內光纖相關產品的起步較晚，所以現今臺灣的影像光電轉換器市場還是以國外廠牌為主。國外的產品質量相對穩(wěn)定，不過價格也居高不下。
由于臺灣許多光纖應用的案子都是屬于標案性質，規(guī)格特殊，需求量也不定，所以國外廠商常常無法實時滿足業(yè)主的需求，也不太可能爭取到具有競爭力的價格，再加上對于光纖工程的不了解，常常碰到安裝與使用上的困難。
光電轉換器分類
影像光電轉換器可依不同光訊號的調變方法，大致分為以下三類。
1、基帶調變
將原始的電訊號直接轉換成光訊號，保留原有的波形。原本的訊號表現在電壓的變化上，轉換后則表現在光功率的變化上。這種方式最直接，技術上也相對簡單，不過，這樣的調變方式直接考驗著光電組件與調變解調電路的線性度，只要轉換不是完全線性，多少都會造成失真。
訊號經傳輸必定衰減，其振幅也隨之改變，因此，接收器端多設計有增益控制電路，藉以補償衰減的訊號振幅。另外，基帶訊號本身不耐傳輸，對失真及干擾的容忍度低，同時也不能整合多路訊號傳輸。市售許多只支持一路影像訊號的平價光電影像轉換器都屬于這一類，但若要應用在專業(yè)監(jiān)控領域，業(yè)者則必須特別注意其是否符合需求。
2、頻率調變
如同FM廣播的調變方式，將原本以「振幅變化」描述的訊號，轉換為以「頻率變化」描述的訊號，再將調變后的電訊號轉為光訊號傳輸，之后再以相反的過程解調變成原始的訊號。
經由頻率調變之后，實際訊號的頻率會增加，但對于可接受高速調變的光組件來說不成問題。由于頻率成分在傳輸過程中不易變化，因此FM訊號也較能避免傳輸過程中產生的失真。
頻率調變的另一好處是，可以將不同訊號調變至不同載波頻率上，以實現訊號的多任務傳輸;但是，除了成本增加之外，頻率調變仍有頻率調整的問題，如果發(fā)射機和接收機頻率不能搭配，系統即無法工作。而且，如果多任務的頻道數目增加，整個電路的復雜度將大幅增加，當然也會反應在成本上。
3、數位調變
這是一種最近出現較先進的通訊方式，但是整個過程也比較復雜。原始訊號經過取樣、編碼等過程，變成數字訊號之后，再透過光纖傳輸，最后再由數字模擬傳換器轉回原始的訊號。
數字訊號最大的好處是，可以容忍極大的失真和干擾，原本評斷模擬通訊系統的指針(如訊號噪聲比、波形失真等)都變得不再重要，只要能控制好誤碼率(bit-error rate)，就可讓訊號經由長距離的傳輸之后，仍然維持完全一樣的訊號質量。
另外，使用數字傳輸的技術時，訊號的多任務也相對容易，不需因為頻道數的增加而大幅變更硬件的架構，也不會增加許多需要人為調整的工作，對于系統整體成本的控制有很大的幫助。
光纖設備建置施工要點
上期已介紹過光纖傳輸系統在工程施作上需注意的管道布線問題，本期則針對「設備」部分進行說明。
1.所有光電轉換器必須注意供電設備的電壓及電流量的足夠與否，若電壓與電流不足經常會產生傳輸訊號有光訊號但卻無法接收訊號的情況發(fā)生。
2.光電轉換器必須注意散熱及排列空間問題，很多時候光電轉換器會因過熱而產生訊號傳送中斷的情況。
3.光電轉換設備盡量要在較高的位置，設備接頭要避面在空調出口，以免經常產生臟污情況。
4.設備應避開變壓器等容易產生熱源的部份，以免造成光纖接續(xù)端子損壞。
光纖電纜介紹
光纖優(yōu)點眾多，如：帶寬大、通訊量大，低損耗、屏蔽電磁輻射、重量輕、安全性高、隱密性高等。它可以像一般用的銅纜、電纜、雙絞線，傳送音頻、警報、計算機數據等數據，唯獨與一般傳輸不同的是，光纖所傳送的訊號是光訊號而不是電訊號。
目前在國內真正可自制光纖的光纖廠還不多，多半的國內光纖生產商都是由國外買進光纖后，在國內工廠自行封管加工制成光纜。光纖裸纖的構成主要分為三層，由內至外分別是：
· 中心：高折射率玻璃芯(芯徑多為單模9μm，多模50或62.5μm);
· 夾層：低折射率硅玻璃包層(直徑為125μm);
· 外層：加強用樹脂涂層(直徑為250μm)。
光纖型態(tài)
單模態(tài)光纖VS.多模態(tài)光纖
依光波長在光纖中的傳輸模式分類。多模態(tài)光纖的中心玻璃芯(纖核)較粗(50或62.5μm)，外層纖殼為125μm，可傳輸多種模代的光波長。但其模間色散較大，限制了傳輸訊號的頻率，隨著距離的增加會更嚴重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時，則只有300MB的帶寬。因此，多模光纖傳輸的距離就比較近，一般只有幾公里的距離。
單模態(tài)光纖的中心玻璃芯較細(纖核一般為9-10μm)，只能傳一種模式的光。因此其模間色散小，適用于遠距離通訊，但其色度色散起了主要作用，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。一般監(jiān)控項目多使用單模光纖傳輸。
常規(guī)型單模光纖VS.色散位移型單模光纖
按最佳傳輸頻率窗口區(qū)分。常規(guī)型單模光纖即是光纖生產廠將光纖傳輸頻率優(yōu)化在單一波長的光上，如1300μm。色散位移型單模光纖則是光纖生產廠將光纖傳輸頻率最佳兩個波長的光上，如1300μm和1550μm。
光纖≠光纜!
「光纖」與「光纜」這兩個名詞經常被混淆，光纖是一種將訊號從A端傳送到B端的傳輸媒介，材質是高純度玻璃或是塑料纖維，作為讓光訊號通過的傳輸媒介。光纜中心主要是由光導纖維(以二氧化硅抽絲而成的玻璃絲)和塑料保護套管及塑料外皮組成，光纜內基本上只含微量的金屬，所以大多無回收價值。
光纖在使用前必須經過幾層的保護結構包覆，而包覆后的纜線即稱之為「光纜」。光纖外層的保護結構可以防止周遭環(huán)境對于光纖纜線的傷害，例如：水、火、電擊等。
光纜則是將光纖集結成束后加上防水、被覆以及支撐介質，已達到維持原有光纖的傳輸特性，使其纜線利于施工，更可達到保護光纖的功能，光纜的組成大致為：光纖(中心)、緩沖層(膏狀)及被覆(最外層)。
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