一、 光纖與普通線纜性能對比

    要了解光纖傳輸與普通線纜傳輸的區別，首先要了解光纖與普通線纜的差別。

    光纖與電導體構成的傳輸媒體最基本的差別是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸的信號不受電磁的干擾。光纜不僅是目前可用的媒體，而且是今后若干年后將會繼續使用的媒體，其主要原因是這種媒體具有很大的帶寬。光纜是由許多細如發絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩定，質量高，適于高速網絡和骨干網。 

    利用光纜連接網絡，每端必須連接光/電轉換器，另外還需要一些其它輔助設備。
    基于光纜的網絡，國際標準化組織ISO制定了許多規范，具體如下：
        ．10BASE-FL
        ．10BASE-FB
        ．10BASE-FP
    其中10BASE-FL是使用最廣泛的數據格式，下面是其組網規則：
    最大段長： 2000M
    每段最大節點（NODE）數：2
    每網絡最大節點（NODE）數： 1024
    每鏈的最大HUB數：4

    下表是三種傳輸媒介的比較：

二、 為什么要用光纖傳輸VGA/DVI信號

    隨著顯控工程中信號顯示設備的發展，大屏幕投影系統對分辨率及亮度的要求越來越高，而傳統的模擬系統中信號的損失和失真較大，造成高品質的投影設備無法顯示高質量的圖像，形成顯示質量的瓶頸。當前，信號源和顯示設備等大都已經支持數字DVI接口甚至只有數字DVI接口，全系統數字化已成為發展趨勢。但由于DVI信號碼流太快(1.65Gbs)，在傳輸過程中問題較大。按目前正常情況，DVI電纜只能傳輸7米，并且DVI信號還存在有關通訊協議的問題(其它數字信號也存在有協議問題)，因此除了正常的轉換，分配，切換，驅動外，長線傳輸就是個大問題了。在VGA方式時，用高品質電纜和好的長線驅動器，可傳輸300米左右(1280×1024，圖像質量基本滿意)。在DVI方式下，用電信號的方式傳輸此距離要選用好的DVI電纜(不便宜的)和多級轉發器，代價就太大了。同時對VGA信號而言，再長的距離(如公里一級)也無法辦到，因此光纖傳輸就成為明智的選擇。

從實際應用上看，光纖傳輸的最大優勢在于：

    1、 決長距離或超長距離(幾十公里)的VGA信號傳輸，而且是無損的傳輸，這使得過去許多工程當中極難解決的問題得以合理解決，極大地擴展了應用范圍，使得如：機場、大車站、體育中心、商場、高速公路等大型場合的VGA信號的傳輸得以實現；

    2、 在許多特定場合，如電磁環境很不好的場合，如：軍艦、變電站、發電站等。光纖傳輸的抗干擾特點得以充分發揮，擴展了VGA信號傳輸應用的范圍。

    3、 全數字，全光纖的思維模式與傳統的模擬電纜的模式相比，其優點是不言而喻的，也必定會帶來很多的新的機會和增長點，這是已經得到證實的。

    4、 在許多場合下，數字光纖模式的綜合成本可與模擬、電纜模式相比，甚至可能還要低一些，這對以后的大量應用提供了可能。

    5、 在工程施工時，完全可利用電信或有線電視行業的專業施工人員進行光纖熔接或自行熔接，這是件很容易的事情，甚至比做BNC頭、RJ45或VGA頭還要容易。另外一個優點，就是光纖是多芯的，可以利用一條光纜，從中取出四芯解決一個終端，其它光纖繼續前進，布線極為容易。光纜重量極輕，100米12芯光纜重量還不到1公斤，電纜要到30-40公斤，且價格也比電纜便宜許多，相比之下優勢明顯。

    總之，普通線纜或是光纖這兩種傳輸媒介之間的選擇主要取決于用戶對網絡的需求，以及相應的預算。我們相信如果用戶對的網絡是更高帶寬，更高可靠性，以及更好的安全性的要求，那么光纖傳輸是一個較好的選擇。

三、 光纖傳輸原理

    信號傳輸可分為兩種方式，即模擬方式（基帶信號）和數字方式。早期的光傳輸中采用模擬方式，即由光的亮度直接表示信號的幅度（AM方式或IM方式），這種傳輸原理與在電纜中傳輸無本質的區別。其明顯的缺點在于信號的質量受到傳輸系統的影響，另外就是信號的帶寬不高。（例如：視/音頻信號的基帶光發射/接收機，這類應用現已有成熟產品，在此不做詳細探討。）

    而數字傳輸是利用碼流中的0和1控制激光管的開/關，形成脈沖的光信號，收端再將光脈沖恢復為電信號，其優點是：

    1、只要收端的光脈沖接收正確，就可無損地恢復原信號，并且在傳輸中還可對數字信號進行糾錯，這與數字信號傳輸原理一樣；

    2、激光管的開/關速度足夠快（可在幾十個GHZ）因此傳輸信號的碼流也可足夠快，信號帶寬很寬。

    由數字光纖傳輸的原理可知，只要收端的光脈沖接收正確，就可無損地恢復信號，如何保障這一點呢？激光發射器有一定的發射功率，光信號在光纖中傳輸時會有一些衰減（0.5dB/KM單模），在熔接（0.001dB/次）和接頭（0.2-0.5dB/次）時也有衰減，但只要激光接收器收到的功率大于它的靈敏度，接收器就可以正確地恢復信號。現在應用的光發/收器件，發射功率與靈敏度之間有20-30dB的差是很容易辦到的，那么在單模的傳輸系統中傳輸幾十公里是完全辦得到的，通信行業一般定在20KM左右。

    單模（single-mode SM）是指光線在光纖中基本上按同一角度全反射，傳輸時只有單一模式，其優點在于損耗小，接收穩定；缺點在于光發/收模塊價格較高，安裝時要求精度高，但光纖比多模便宜（相差20-30%）。

    多模（Multi-mode）是指光線在光纖中有多種角度反射，包括漫反射等，因此傳輸時有多種傳輸模式。其優點是光發/收模塊便宜，安裝時精度要求低一些，但多模光纖傳輸由于散射等現象，功率損失嚴重，傳輸距離要近得多（按通信行業標準為1024x768分辨率下500米，DPTECH東科－OC5000系列產品實測在分辨率達到1600x1200時，傳送距離500米工作正常）且光纖較單模貴一點。

四、 OC5000系列光纖傳輸設備的型號及分類
 
    東平科技利用DVI-D信號的光纖傳輸，推出光纖傳輸的系列產品，按照輸入/輸出是數字DVI-D還是模擬VGA，是利用單模（SM）傳輸還是多模（MM）傳輸可分為下列產品：     

單模模擬輸入發送（OC5000-VGAST）
單模模擬輸出接收（OC5000-VGASR）
多模模擬輸入發送（OC5000-VGAMT）
多模模擬輸出接收（OC5000-VGAMR）

單模數字輸入發送（OC5000-DVIST）
單模數字輸出接收（OC5000-DVISR）
多模數字輸入發送（OC5000-DVIMT）
多模數字輸出接收（OC5000-DVIMR）

以上都是利用四芯光纖進行傳輸，雙芯和單芯的產品正在研制。

主要的區別在于：

    1，單模傳輸的距離可達10公里，多模傳輸的距離在500－800米左右。

    2，如果是DVI-D信號，可直接進行傳輸，如果是VGA模擬信號，要將VGA信號轉換為DVI-D，或將DVI-D信號轉換為VGA信號，即其中包括A/D、D/A的轉換過程，A/D和D/A的 轉換按DVI1.0標準進行，轉換后的模擬帶寬為120MHZ，此指標遠高于業界同類產品。

    3，在多模能達到的距離內，從整個系統的全能配置角度講，多模方式要比單模方式廉價。

    4，傳輸過程中采用四芯光纖傳輸。從原理上進可用單芯光纖或雙芯光纖，分頻復用，但這樣作成本可能還要高于用四芯光纖傳輸，故用四芯光纖不是因為技術原因，而是因為成本原因。一般情況下自布光纜，光纖資源很大，無所謂多占幾芯（多芯的光纜價與單芯、雙芯的價格相差無幾），如果確實光纖的資源有限，就可采用多頻復用方式利用單芯或雙芯傳輸，少占了光纖，但光發/收模塊要貴許多。

    5，利用輸入/輸出的模擬/數字組合，可形成數字入/模擬出或模擬入/數字出的傳輸系統，方便工程中的實際應用。如：從PC機出口是DVI-D的可利用數字接口光發，但到達模擬矩陣時，可用模擬接口光收，形成模擬信號；或由模擬矩陣利用模擬光發，到達大屏時利用數字光收后進入大屏的DVI-D接口。

五、 OC5000系列光纖傳輸設備的應用

    光傳輸設備在國外已經開始廣泛應用。資料顯示，在國外已有了大量的全光纖的應用，如在美國的Toronto Hydro Telecom Inc內不存在光纜與銅纜雙絞線的比較，這是因為“我們的網絡百分之百使用的是光纖，我們根本沒有使用銅纜。”數據網絡公司的董事Ian Miles說。全光纖傳輸網絡可以為未來用戶需求的增長提供許多空間。而這類應用國內目前尚未全面展開，只有少數軍隊項目和一些對信號質量要求極高的工程中有一些應用。

    由于OC5000系列具備極高的傳輸分辨率（1600x1200）,傳輸的光信號沒有電磁輻射，不會通過電磁波泄漏傳輸的信息，具有極高的保密性和抗干擾能力，所以在軍方的應用較多。如合肥解放軍炮兵學院，北京某部指揮中心都已大規模投入使用，效果令軍方非常滿意。
目前，本公司正在研制DVI-D的矩陣切換器，還有光矩陣切換器，一旦這類產品能進入實用，就能全面解決全數字甚至全光纖應用系統中的問題，為此類應用提供可行的平臺。