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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)整體成本的控制有很大的幫助。
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