门禁系统光纤传输

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发表于 2018-10-15 15:20:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
(1)光及其特性
1)光是一种电磁波。可见光部分波长范围是390~760mm(纳米)。大于760nm部分是红外光,小于390mm部分是紫外光。光纤中应用的是850m、1310nm、1550mm三种波长,都是红外光。
2)光的折射、反射和全反射。因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以当光从种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同的光纤通信就是基于以上原理而形成的。
(2)光纤结构及种类
1)光纤结构。光纤裸纤一般分为3层,即中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50μm或62.5μm),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。
2)数值孔径。入射到光纤端面的光并不能仝部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以被传输,这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。
不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。3)光纤的种类。按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤单模光纤。中心玻璃芯较细(芯径一般为9μm或10μm)只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通信,其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较髙的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。多模光纤。中心玻璃芯较粗(50μm或62.5μm)可传输多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加此现象会更加严重。例如,600MB/km的光纤在2km时就只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距
离比较近,一般只有几公里
4)常用光纤规格。
单模:8/125μm、9/125μm、10/125μm。多模:50/125μm为欧洲标准;62.5/125μm为美国标准。
·工业、医疗和低速网络:100/140m、2002301um
.塑料:98/1000μm,用于汽车控制。
(3)光缆传输系统的主要特点
)因为传输的是光信号,所以光缆不容易分支,一般用于点到点的连接。
2)传输距离长、损耗低。如单模光纤每公里衰减在0.2~0.4dB以下,是同轴电缆每公里损耗的1%。采用多模光纤可达4km,采用单模光纤达60km
3)传输容量大。一根光纤就可以传送监控系统中所需(如多路图像、音频、控制数据)的全部信号,这是双绞线和同轴电缆无法比拟的。如果采用多芯光缆,其容量就将成倍增长。这样,用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对传输容量的要求。
4)传输质量高。长距离的光纤传输不必像同轴电缆那样需要多个中继放大器,因而没有噪声和非线性失真叠加。加上光纤系统的抗干扰性能强,基本上不受外界温度变化的影响,从而保证了传输信号的质量
5)抗干扰性能好。光纤传输不受电磁干扰,不会产生电火花,适合在有强干扰的环境中使用。
6)在施工过程中容易人为造成弯曲、挤压、对接的损耗,因此施工技术难度较大,且造价高。
(4)光纤视频传输原理光纤传输系统(如图2-39所示)由3部分组成,即光源(光发送机)、传输介质、检测器(光接收机)。其中光源和检测器的工作都是由光端机完成的。
2-29.jpg
图2-39光纤传输系统
按传输信号划分,可将光纤视频传输分为模拟传输系统和数字传输系统在模拟传输中,模拟光端机釆用的是基带视频信号直接进行发光强度调制(简称AM)。光源的调制功率随调制信号的幅度变化而变化。由于光源的非线性较严重,所以信噪比、传输距离和传输频率都受到限制。数字传输系统是把输入的信号变换成“1”和“0”表示的脉冲信号,并以它作为传输信号。在接收端再把它还原成原来的信号。这样光源的非线性对数字码流影响很小,再加上数字通信可以采用一些编码纠错的方法,且易于实现多路复用,因此得到广泛的应用。

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