光纤传输技术在有线电视网络的应用

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摘要：以光纤传输技术为切入点，对其在有线电视网络中的应用进行了较为详细的研究。作者在文章开头首先介绍了光纤传输技术和有线电视网络设计的概念，接着对光纤传输技术在有线电视网设计中的优势进行了分析，最后例举了光纤传输在有线电视中的具体应用。希望通过本文的研究能够给广大同业技术人员提供一些工作参考和借鉴，促进光纤传输技术的发展进而推动我国有线电视网络设计的进步。

关键词：光纤传输技术；光信号；有线电视

1光纤传输技术概述及光纤传输技术原理

1.1光纤传输技术概念。以光导纤维为介质对数据和信号进行传输的技术我们称之为光纤传输技术，光纤传输技术在进行传播时以光波作为载波，通过光缆将有用的数据和信号传送到各个地区，并向用户传输数据和信息。这种技术的优势在于不仅能够对大数据数字信号进行快速传输，还能让不同地区的人们拥有密切的交流和联系，给世界各地人们的生活带来了便利。光纤传输的介质光导纤维采用的是寿命较长、可以保持长久使用，且纯度较高的玻璃制作而成，这种传输技术对于有线电视网络设计是一种科学性较高的传输途径。1.2光纤传输技术原理。一般来说，信号源、有线电视机房设备、前端光发射设备、信号传播网络以及末端光接收终端共同组成了有线电视光纤传输系统。其中光源、光放大模块以及光调制器是前端光发射设备的主要结构，它将有线电视前端的电信号进行调制和处理转换成光信号，这部分光信号通过光纤沿着一定的物理传输链路，从前端传输到光接收终端完成信号和信息的传送；最终的光接收终端主要由光检测器和放大器组成，首先传送至光接收终端的光信号经过光检测器的检测并转换成为电信号，实现从光信号到电信号的转变，再通过放大器将转换的较为微弱的电信号进行放大，直至达到系统需要为止，接着将符合要求的电信号送入电缆网络。这一过程就实现了将由信号源发射的电信号，转换成光信号经由光纤传输，再转换成为电信号，获取相应的声音、图像、视频这一过程。图1如图1所示，为光纤传输系统的基本结构图，其中系统中包含有调制信号的光纤线路总前端就是图中的光发射端机（前端光发射设备），它能够将电信号信息转化成为光脉冲信号，且与原电信号为等效信号；光脉冲信号在沿着光纤线路进行移动中不会发生能量损耗（光的全反射原理：“当光的入射角大于临界角时，光不会发生折射，也不会产生能量损耗，全部光线和能量都会沿着既有线路向前传输”），利用这一特点我们制作出了光缆，这样数据和信息就会随着光脉冲在光缆中进行快速、完整的传输。在实际操作中，如果传播距离较远即进行长距离传播时，可以采用中继放大的方法不断提高光的功率，加强信号。如图在光接收端使用放大器将光检测器检测到的微信号进行放大处理。值得一提的是，光信号在传输过程中没有损耗只是一个理想状态，实际传输中，我们要做的是尽可能减少光信号在传输过程中的损耗，而为了做到这一点就必须保证光纤材料质地均匀、无杂质。

2光纤传输技术在有线电视网络中的优势分析

随着有线电视网络的不断发展，电视信号需要传输的距离越来越远，在其设计中再使用过去传统的电缆传播技术已经无法更好的满足信号传输需求，取而代之，光纤传输方式以其低损耗性、良好的稳定性、高度的可靠性成为了现阶段有线电视长距离传输的主要力量、总结起来，光纤传输技术在有线电视网络设计中的优势包括以下几点：2.1传输距离长。光信号在光导纤维中的能量损耗极小。数据信号在传统的电缆中衰减量较大，因此为了保证信号接收的质量就必须在传输途中增加中继放大器，另外即便采用了中继放大器，传输距离也不易超过十公里，因为如果传输路径过远，信号在传输过程中使用中继数量增多，会对中继放大器产生的噪声和失真程度进行累加，对信号质量造成影响，进而影响电视收看质量。相比较来说，通常光信号在光导纤维中每公里的衰减不超过0.4dB，按照这一数据分析，有线电视的传输系统能够做到在三十公里内不需要设置中继，这一距离基本能够满足大多数的有线电视网络干线的传输距离，因此光纤传输在很大程度上提升了系统的简易明了性、增加了系统的可靠程度。2.2传输容量大。传输容量大是光纤传输技术的另一明显优势。传统的同轴电缆或者微波多路电视分配系统通常只能对一路电视进行传输，传输的容量有限，已无法满足当前用户对电视节目接收的需求；而现阶段光纤多路传输系统的传输频率普遍，高于40兆赫，最高可达到80兆赫，超过60路的电视信号都能够通过一根光纤进行传输，如果选用多芯光缆传输的容量还会成倍的增加，能够为有线电视用户提供更好的服务。2.3传输质量高。电缆传输和微波网传输在传输途中必须增加数个中继放大器，每经过一个中继放大器都会产生一定的噪音，对传输信号造成一定的影响。而光纤传输中光信号损失极少，在传输过程中不需要中继放大，因此并不存在噪声叠加。此外，在光纤维传播过程中光频噪声和光纤维传播系统的非线性很小，因此不需要调制、解调等过程，最大程度的对传输信号进行了保真。2.4抗干扰性强。石英是组成光纤维的基本成分，它具有良好的导光性，也是极佳的绝缘体，能够导光却不能导电，因此不会受到电磁场的影响；换句话说在以石英为基本成分的光纤维中传输的光信号同样不会受到电磁场的任何影响，因此电磁干扰和其他一些工业干扰都不会对光纤产生影响，即光纤具有极强的抗干扰性。2.5使用寿命长工作可靠性高。一般情况下，如果光纤系统的设计科学合理，且安装过程无误符合要求，那么它的可靠性通常极高，使用寿命也较长，在无故障情况下有效工作时间可以达到50万至80万小时。其中，光纤系统中光发射机中的激光器是最易消耗的部件，平均使用寿命也能够达到二十五年左右。

3光纤传输技术在有线电视网络中的应用

3.1现场直播电视节目。现阶段我国有线电视节目和信息的传输已离不开光纤技术，因此对电视节目中广纤技术进行研究具有极大的现实意义。光纤传输的发展在我国南北方有一定的差距，我国南方经济较北方更先进发达一些，当前以光纤传输为主的广播电视台已经基本取代了地面上的卫星台。光纤技术以其良好的效果推进了广播技术的覆盖和传播。另外，电视信号传输的另一个重要的方面为光纤的并联应用，借助光纤的并联技术可以实现同一时间多个地方的直播通过一个地面卫星进行信号支持，最具有代表性的实例就是演播大厅的主持人可以在同一时间跟不同地区的记者或者特派员进行连线沟通，在保证有线电视信号传输质量的同时提升了电视机前观众的视听感受。3.2有线电视。HFC宽带数据网HFC是HybridFiber-Coaxial的缩写，它是既包括光纤又包括同轴电缆的一种混合型网络，具体是指在服务区采用光纤干线传输，在支线采用同轴电缆技术进行信号传输的一种方式；HFC宽带数据网的优点是在传输众多有线电视节目的同时还能够对数据信号进行传输。HFC主要由三部分构成，分别为前端、光节点和使用用户，前端同样起对数据、信号进行发送和接收的作用；光节点由地区的电视台根据某一特定范围内上网用户的数量进行设立，它起着将光信号转换成为电信号的作用。HFC宽带数据网与纯粹的光纤网络和传统的电缆网络都有一定的区别，它是一种双向传输式网络，在前端需要进行电信号与光信号的转变，当进入用户区后需要将光信号再转换成电信号。理想状态下，HFC宽带数据网具有更高的传输质量、更多的传输容量以及更远的传输距离。

总结来说，光纤传输技术是信息高速发展的产物，光纤传输技术的应用推动了我国广电行业的不断进步，在提高信息传输信号稳定性的同时也增加了信号传输的灵活性。当前我们对光纤技术的探索研究方面取得了喜人的成果，但我们不能满足现状，应该紧跟时代的步伐继续努力争取取得更大的进步以促进广播电视行业的稳定发展。

参考文献

[1]李伟斌.光纤传输技术在有线电视广播网络技术中的应用研究[J].科技展望，2016，（10）：84-86，89.

[2]马忠智.广播电视信号传输中的光纤传输技术[J].电子信息技术与软件工程，2014,(12)：74-77，

作者:丁卫华 单位:大连天途有线电视网络股份有限公司庄河分公司