圖解光纖收發(fā)器在弱電工程中的應(yīng)用12.10學(xué)習(xí)資料

圖解光纖收發(fā)器在弱電工程中的應(yīng)用12.10前言：

如何將現(xiàn)代的光纖通信技術(shù)和傳統(tǒng)的銅網(wǎng)通信設(shè)備有效地結(jié)合在一起是網(wǎng)絡(luò)工程師們的重要課題之一。光纖收發(fā)器的出現(xiàn)完美地實現(xiàn)了光纜和銅纜的無縫連接，常用在以太銅網(wǎng)無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，同時在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層網(wǎng)絡(luò)上發(fā)揮了巨大作用。本教程將詳細介紹光纖收發(fā)器及其應(yīng)用。一、什么是光纖收發(fā)器？光纖收發(fā)器一般被分為兩種，一種是將短距離的雙絞線電信號和長距離的光信號進行互換的以太網(wǎng)傳輸媒體轉(zhuǎn)換單元，通常稱為光電轉(zhuǎn)換器；另一種是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號后，再轉(zhuǎn)換為另一種光信號，也被稱為光纖轉(zhuǎn)換中繼器。產(chǎn)品一般應(yīng)用在以太網(wǎng)電纜無法覆蓋、必須使用光纖來延長傳輸距離的實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，且通常定位于寬帶城域網(wǎng)的接入層應(yīng)用;同時在幫助把光纖最后一公里線路連接到城域網(wǎng)和更外層的網(wǎng)絡(luò)上也發(fā)揮了巨大的作用。二、光纖收發(fā)器如何接入網(wǎng)由于我們常使用的網(wǎng)線(雙絞線)的最大傳輸距離有很大的局限性，一般雙絞線的最大傳輸距離為100米。因此,當(dāng)我們在布置較大的網(wǎng)絡(luò)的時候，不得不使用中繼設(shè)備。當(dāng)然，也可以使用其他的種類的線路來傳輸，比如光纖就是一種很好的選擇。光纖的傳輸距離很遠，一般來說單模光纖的傳輸距離在10千米以上，而多模光纖的傳輸距離最高也能達到2千米。在使用光纖的時候，我們會經(jīng)常使用到光纖收發(fā)器。這時問題就來了，光纖收發(fā)器怎么使用？它是如何接入網(wǎng)的呢？我們都知道，一個網(wǎng)絡(luò)是由各種光學(xué)器件組成的，光纖收發(fā)器就是其中的一個重要組成部分。在將光纖收發(fā)器接入網(wǎng)時，首先要將光纜從室外引進來。光纜要熔接在光纜盒里，也就是終端盒。光纜的熔接也是門學(xué)問，需要把光纜剝開，將光纜里的細纖維與尾纖熔接，熔接好后放在盒子里。尾纖要拉出去，將其接在ODF上(一種架子，用耦合器連接)，然后用耦合器將其與跳線連接，最后將跳線接在光纖收發(fā)器上面。接下來的依次連接順序為路由器----交換機---局域網(wǎng)---主機。這樣，光纖收發(fā)器就接入網(wǎng)了。三、光纖收發(fā)器的類型及應(yīng)用如今市場上光纖收發(fā)器種類繁多，但總的來說，無外乎應(yīng)用于銅纜與光纜連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器和應(yīng)用于光纜與光纜間連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器兩種類型。這兩種類型的光纖收發(fā)器又可分為不同的小類，下面對每一個分類都有具體介紹。應(yīng)用于銅纜與光纜連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器當(dāng)兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的距離超過銅電纜的傳輸距離，這時候就需要光纖電纜來進行連接，而光纖收發(fā)器則負責(zé)來進行兩種介質(zhì)間的轉(zhuǎn)換。這種光纖收發(fā)器又可細分為一下幾類：1.以太網(wǎng)光纖收發(fā)器這種類型的光纖收發(fā)器能夠連接用于以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)和10G以太網(wǎng)的設(shè)備，實現(xiàn)具有不同速率和不同端口類型的設(shè)備間的無縫連接，通常被應(yīng)用于點到點間傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換，校園里傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換等。比如在進行點與點間傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換時，兩個光纖收發(fā)器可用于連接兩個UTP（UnshieldedTwistedPaired，非屏蔽雙絞線）以太網(wǎng)交換機，或者直接將UTP交換機連接到智能終端上。2.TDM（TimeDivisionMultiplexing，時分多路轉(zhuǎn)換）光纖收發(fā)器這類光纖收發(fā)器主要有T1/E1和T3/E3兩種型號。這兩種光纖收發(fā)器都需要成對使用，在延長電纜傳輸距離時，對避免噪聲、改善服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)安全等方面能發(fā)揮一定作用。T1/E1光纖收發(fā)器符合T1（1.544Mbps）和E1（2.048Mbps）的標(biāo)準(zhǔn)，對于T1和E1連接線路的安裝和維護，這類光纖收發(fā)器還能發(fā)揮測試和排除故障的作用。T3/E3光纖收發(fā)器符合T3（44.736Mbps）和E3（34.368Mbps）的標(biāo)準(zhǔn)，能夠用于連接PBX（privatebranchexchange，專用分組交換機），多路轉(zhuǎn)接器和路由器等設(shè)備。這類光纖收發(fā)器能夠用于建筑之間的信號傳輸，并能擴展電信劃分點。3.串口轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器這類光纖收發(fā)器是多功能的支持異步RS-232，RS-485通信接口的光纖MODEM，是連接遠程終端單元（RTU）到主機（HOST）或分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）控制器的最佳選擇。支持RS-232，RS-485多種異步通信協(xié)議，可以同時混合使用兩個RS-232，RS-485接口，支持2線（半雙工）RS-485工作方式。RS-485光纖收發(fā)器支持數(shù)據(jù)（TXD或SD）發(fā)送控制，從而提高了適應(yīng)各類軟件的能力，也簡化了控制方式，光纖MODEM支持異步串行口之間的多種光纖連接方式，它支持兩個異步串行口的設(shè)備通過光纖進行全雙工或半雙工通信，通信距離最遠可達多模4公里，單模20公里，RS-232信號的傳輸速率最高為115.2Kbps，RS-485的信號傳輸速率最高可達460Kbps，不同電氣標(biāo)準(zhǔn)的接口可以混合使用，可以用RS-232的設(shè)備去連接RS-485的設(shè)備，可以代替RS-232到RS-485接口轉(zhuǎn)換器或光電隔離器，并提供了優(yōu)良的EMI/RFT（電磁干擾/功能測試）特性。應(yīng)用于光纜間連接網(wǎng)絡(luò)的光纖收發(fā)器這類光纖收發(fā)器可支持單模與多模光纖，單工與多工光纖之間的連接，并進行光電信號的轉(zhuǎn)換。具體來分，又分為多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器，雙工轉(zhuǎn)單工光纖收發(fā)器，以及SFP波段轉(zhuǎn)換收發(fā)器。1.多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸中，有時可能傳輸端使用的是多模設(shè)備，而接受信號的一方使用的是單模的設(shè)備，在這種情況下，多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器可以用來進行多模光纖到單模光纖的轉(zhuǎn)換。除此之外，多模轉(zhuǎn)單模光纖收發(fā)器的使用還能更好地適應(yīng)長距離傳輸?shù)男枰?，最大傳輸距離可達140km，能同時滿足低成本和高連接性的要求。在下圖中，兩個帶有多模端口的以太網(wǎng)交換機分別連接兩個光纖收發(fā)器，將多模轉(zhuǎn)化為單模，來實現(xiàn)長距離的傳輸。2.雙工轉(zhuǎn)單工光纖收發(fā)器有時，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸還需要將雙工光纖轉(zhuǎn)換為單工光纖，這主要取決于收發(fā)設(shè)備里面的光纖數(shù)。顧名思義，單纖光纖的接收發(fā)送的數(shù)據(jù)是在一根光纖上傳輸，雙纖光纖的接收發(fā)送的數(shù)據(jù)是在一對光纖上傳輸。單纖設(shè)備可以節(jié)省一半的光纖，即在一根光纖上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，在光纖資源緊張的地方十分適用。這類產(chǎn)品采用了波分復(fù)用的技術(shù)，使用的波長多為1310nm和1550nm。下圖光纖收發(fā)器的兩個端口一個是單纖，一個是雙纖，實現(xiàn)雙纖到單纖的轉(zhuǎn)換。3.波段轉(zhuǎn)換收發(fā)器WDM光放大中繼器系列（OEO）的最大特點是能在不改變數(shù)據(jù)/信號內(nèi)容的前提下，通過不同的波長對信號進行接收、放大和重新發(fā)射。如今，波長的轉(zhuǎn)換只能通過WDM光放大中繼器系列（OEO）來實現(xiàn)。WDM光放大中繼器系列（OEO）像再生器一樣工作，將光輸入信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過一個新的電脈沖振幅和波形，生成一個輸入信號的邏輯副本，并利用這一電信號驅(qū)動發(fā)射器產(chǎn)生出一個具有新的