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VGA信號的數位光纖傳輸
隨著通信業和有線電視行業中光纖通信的大量使用，光纖及光發、收模組的價格已經降到可接受的程度，並且隨著VGA信號的數位化應用（DVI-D）以及視頻信號，音頻信號的數位化應用（如SDI、HDTV、HDMI等），數位信號光纖傳輸已經開始廣泛應用，由於這一嶄新的應用領域與傳統方式有許多不同，所以“班門弄斧”，主要介紹一下VGA（DVI-D）信號的數位光纖傳輸，其中包括：一，光纖傳輸的原理；二，利用光纖傳輸的技術意義；三，光纖傳輸的實際應用。
一.光纖傳輸的原理
信號傳輸可分為兩種方式，即類比方式（基帶信號）和數位方式。早期的光傳輸中採用類比方式，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。其明顯的缺點在於信號的品質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，不在本文討論之列。而數位傳輸是利用碼流中的0和1控制鐳射管的開/關，形成脈衝的光信號，收端再將光脈衝恢復為電信號，其優點是：
1、只要收端的光脈衝接收正確，就可無損地恢復原信號，並且在傳輸中還可對數位信號進行糾錯，這與數位信號傳輸原理一樣；
2、鐳射管的開/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。
由數位光纖傳輸的原理可知，只要收端的光脈衝接收正確，就可無損地恢復信號，如何保障這一點呢？鐳射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，但只要鐳射接收器收到的功率大於它的靈敏度，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，那麼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，其優點在於損耗小，接收穩定；缺點在於光發/收模組價格較高，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/收模組便宜，安裝時精度要求低一些，但多模光纖傳輸由於散射等現象，功率損失嚴重，傳輸距離要近得多（按通信行業標準為500米，本公司的產品實測在1KM時工作正常）且光纖較單模貴一點。
二.利用光纖傳輸的技術意義
1，以往在工程中實際遇到很多由於傳輸系統產生的問題如變暗、模糊、拖尾、干擾等，本公司已有專文論敘，有興趣的用戶可查看近期的雜誌或上本公司網站閱讀。從文章的原理性分析中可得出一個結論：目前工程中遇到的問題都與應用環境和傳輸系統參數有關。如果採用數位方式（DVI-D）傳輸，從原理上講，可從根本上消除上述問題的產生（DVI-D原理及應用也有專文論敘）。另外，在電磁環境特殊的場合，光纖傳輸具有無可比擬的優勢。
2，在利用電纜傳輸時，傳輸距離是個很關鍵的問題，數位信號（DVI-D）傳輸距離很短，一般規定在5-7米。當然可以利用“橋接”進行延長，但代價較高。經估算，在50米以上時，光纖傳輸的優點就已明顯高於電纜傳輸，何況在某些超長距離傳輸中，光纖傳輸是有決定性意義的，例如在機場、火車站、地鐵站、大型商場等場合，傳輸距離往往是公里一級的，電纜傳輸明顯無法勝任，而光纖傳輸採用多模方式就可解決。在高速公路，油田或演習等場合，幾公里或幾十公里是常見的，用單模方式是可以解決上述問題的。
3，即使是在機房或控制中心時，在利用DVI-D信號直接到大屏時，使用光傳輸也並不比利用電纜傳輸更昂貴，在50米以上時，光纖甚至還要便宜。國內目前已有利用本公司產品進行全數位、全光纖的大屏應用實例，這將是一種全新的應用理念和增長點。
4，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，其他光纖繼續前進，佈線極為容易。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。
三.光纖傳輸的應用
本公司利用DVI-D信號的光纖傳輸，推出光纖傳輸的系列產品，按照輸入/輸出是數位DVI-D還是類比VGA，是利用單模（SM）、傳輸還是多模（MM）傳輸可分為下列產品：
AKCC T4SG 單模模擬輸入發送 AKCC T4MG 多模模擬輸入發送
AKCC R4SG 單模模擬輸出接收 AKCC R4MG 多模模擬輸出接收
AKCC T4SD 單模數位輸入發送 AKCC T4MD 多模數位輸入發送
AKCC R4SD 單模數位輸出接收 AKCC R4MD 多模數位輸出接收
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製。
主要的區別在於：
1，單模傳輸的距離可達幾十公里，多模傳輸的距離在1公里左右。
2，如果是DVI-D信號，可直接進行傳輸，如果是VGA類比信號，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，轉換後的模擬帶寬為80MHZ，此指標比某些進口產品的有明顯提高。
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，傳輸過程中採用四芯光纖傳輸。從原理上進可用單芯光纖或雙芯光纖，分頻複用，但這樣作成本可能還要高於用四芯光纖傳輸，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（多芯的光纜價格相差無幾），如果確實光纖的資源有限，就可採用多頻複用方式利用單芯或雙芯傳輸，少占了光纖，但光發/收模組要貴許多。
5，利用輸入/輸出的類比/數位組合，可形成數位入/類比出或類比入/數位出的傳輸系統，方便工程中的實際應用。如：從PC機出口是DVI-D的可利用數位介面光發，但到達類比矩陣時，可用類比介面光收，形成類比信號；或由模擬矩陣利用模擬光發，到達大屏時利用數位光收後進入大屏的DVI-D介面。
DVI1.0標準直接支援HDTV的RGBHV格式，如果做簡單的介面轉換，此系統支援HDTV和HDMI的數位傳輸。這類應用國內目前尚未全面展開，國外已開始廣泛應用。本公司正在研製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，就能全面解決全數位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。
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