光猫的工作原理是什么？

光纤通信因其频带宽、容量大等优点而迅速发展成为当今信息传输的主要形式,要实现光通信就必须进行光的调制解调,因此作为光纤通信系统的关键器件,光调制解调器正受到越来越多的关注。

光调制器有直接调制器与外调制器两种,光解调器则分为有、无内置前放两种。直接调制器与具有内置前放的解调器是该项目研究重点,直接调制具有简单、经济和容易实现的优点,具有内置前放的解调器则具有集成度高、体积小的特点.[1]

调制

调制的目的是把要传输的信息转换成可以通过无线信道传物的形式,也就是把信号变换到适合传输的频率。一般来说,调制是把基带信号转变成一个频率较高的带通信号。

调制是用基带信号按照一定规则去改变高频载波的幅度、相位或者频率这些参数的一个过程。[1]

光猫

光猫也称为单端口光端机，是针对特殊用户环境而设计的产品，它利用一对光纤进行单E1或单V.35或单10BaseT点到点式的光传输终端设备。该设备作为本地网的中继传输设备，适用于基站的光纤终端传输设备以及租用线路设备。

而对于多口的光端机一般会直称作“光端机”，对单端口光端机一般使用于用户端，工作类似常用的广域网专线（电路）联网用的基带MODEM，而有称作“光猫”、“光调制解调器”。

有E1光猫，以太网光猫，V35光端机，就是根据客户的需求配置相应的业务接口，E1光猫是经过光纤来传输E1信号，以太网光猫是经过光纤来传输2M以太网信号，V35光猫是经过光纤来传输V35信号。

光猫是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。用光电信号的转换和接口协议的转换后接入路由器，他属于是广域网接入的一种，也就是常常说到的光纤接入，只要存在光纤的地方都需要光猫对光信号进行转换。[2]

工作原理

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光猫的设备采用大规模集成芯片，电路简单，功耗低，可靠性高，具有完整的告警状态指示和完善的网管功能。

光猫是一种类似于基带modem（数字调制解调器）的设备，和基带modem不同的是接入的是光纤专线，是光信号。

用于广域网中光电信号的转换和接口协议的转换，接入路由器，是广域网接入。光电收发器是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。

应用范围

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单说以太网光猫，主要应用于距离超过20KM，中间需要通过SDH/PDH等光传输设备中转的情况下。一般来说光猫的速率是打包在2M电路上，所以光猫的光收发器的区别也在于其速率，光猫是2M,光收发器是100M。[3]

一般应用场景：

客户-以太网光猫-光缆-E1光猫-2M电缆-局端SDH光端机-另一个局SDH光端机-PDH光端机-E1转以太网协转-客户设备(以太交换机或电脑等)。当然光猫还有V.35光猫，V.24光猫，RS-232光猫等等。[3]

组成

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光调制解调器由发送、接收、控制、接口及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形式提供发送的数据，经接口转换为内部逻辑电平送入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号向线路发送。

接收部分接收来自线路的信号，经滤波、反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设备。类似于电通信中对高频载波的调制与解调，光调制解调器可以对光信号进行调制与解调。不管是模拟系统还是数字系统，输入到光发射机带有信息的电信号，都通过调制转换为光信号。

光载波经过光纤线路传输到接收端，再由接收机通过解调把光信号转换为电信号。[4]

光调制器是由微波封装的高频DFB激光二极管与APC、ATC控制电路组成E/O转换部件,利用射频微波信号直接调制超高频激光二极管产生强度调制光信号,再耦合到单模光纤中,经约5km光纤传输后,再由光解调器接收完成O/E转换,光解调器是由高速跨阻放大器的PD组件与宽带低噪声放大器组成。

该转换必须保证高线性、低失真传输,因此,要通过减小射频输入功率,增加放大器增益而完成。设计的重点在于器件的微波封装,阻抗匹配,对器件等效电路进行模拟,设计出合理共平面微带线电路,用CAD优化最终达到行波与复数共轭匹配,还要解决系统中高增益前置放大以及减小三阶交调等技术问题。

[1]

单E1光端机

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单E1光端机是一种将G.703的E1信号调制到光纤上传输的设备。

单V.35光端机：单V.35光端机提供一个成帧N*64Kbit/s的V.35数据接口。

以太网光端机（2M带宽）：2M带宽以太网光端机提供一个2M带宽的以太网接口。（与单E1光端机和E1转换器配合使用）。

以太网光端机（10M带宽）：10M带宽以太网光端机提供一个以太网接口和4个E1接口。

以太网接口带宽（2-10）M可调，当带宽增加时需要占用E1接口，每增加2M带宽需要占用一个E1接口。

当以太网带宽为10M时，4个E1接口不可用。（与5E1光端机和5E1转换器配合使用）。

综合网管机架：综合网管机架可以混插光Modem、转换器和光端机的各种插卡。

统一的网管卡可以满足用户对全部设备的集中网管和维护。该设备提供16个设备业务插槽、网管插槽和2个电源插槽。

技术指标

光口

光波长：1310nm

发送光功率：不小于-10dBm

接收灵敏度：不大于-37dBm

连接方式：FC

E1接口

标称比特率：2048Kbit/s

线路编码：HDB3

阻抗：75Ω

符合ITU G.703建议

V.35接口

V.35标准速率支持纯2048Kibt/s和N*64Kbit/s两种，根据用户实际需要可自行选择

DTE、DCE方式可根据做线来自行确定选择数据及时钟电平符合ITU-T建议V.35

以太网接口

接口速率：支持10/100M自适应接入

传输速率：支持纯2M及透明传输纯10M两种，根据用户实际需要可自行选择

双工模式：支持半双工、全双工模式

物理接口：RJ45 较新版本也可以支持RJ11

完全符合IEEE802.3局域网协议标准[5]

工作原理

基带调制解调器由发送、接收、控制、接口、 *** 纵面板及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形式提供发送的数据，经接口转换为内部逻辑电平送入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号向线路发送。接收部分接收来自线路的信号，经滤波、反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设备。 光调制解调器是一种类似于基带调制解调器的设备，和基带调制解调器不同的是接入的是光纤专线，是光信号。

指示灯说明

表1：[6]

指示灯

状态

说明

WPS

常亮

WPS功能启用。

闪烁

有Wi-Fi终端正在接入。

熄灭

WPS功能未启动。

WLAN

常亮

WLAN功能启用。

闪烁

有数据传输。

熄灭

WLAN功能未启用。

USB

常亮

USB口已连接，但无数据传输。

快闪（2次/秒）

有数据传输。

熄灭

系统未上电或者USB口未连接。

TEL1～TEL2

常亮

TEL接口已经与语音服务器建立连接。

快闪（2次/秒）

TEL 接口已经与语音服务器建立连接且处于摘机或者振铃状态。

慢闪（1次/2秒）

TEL 接口正在向语音服务器注册。

熄灭

TEL接口未与语音服务器建立连接。

LAN1～LAN4

常亮

以太网连接正常。

闪烁

以太网接口有数据传输。

熄灭

以太网连接未建立。

LOS/PON

如表2所示

POWER

绿灯常亮

电源接通。

熄灭

电源断开。

表2：

状态

编号

指示灯状态

说明

PON

LOS

1

快闪（2次/秒）

熄灭

PON终端正在与上层设备建立连接。

2

常亮

熄灭

PON终端与上层设备已经建立连接。

3

熄灭

慢闪（1次/2秒）

PON终端没接光纤或无光信号。

4

快闪（2次/秒）

慢闪（1次/2秒）

接收光功率不在光接收正常范围内。

CLASS B+范围：-27 dBm －-8dBm

CLASS C+范围：-30dBm － -8dBm

5

熄灭

常亮

PON终端被上层设备禁用或PON终端发光异常，请联系服务提供商。

6

熄灭

熄灭

7

快闪（2次/秒）

快闪（2次/秒）

8

慢闪（1次/2秒）

慢闪（1次/2秒）

PON硬件故障。

光猫虽然叫光猫，但对眼睛没任何伤害。

你也不会一直盯着它，它也不怎么发光。

只是一种信号转换器而已。把无线网络转化为光纤的信号，或者反过来。你根本看不到光纤的信息，都是包裹好的。

被你看到了，就不能传递信息了，也就不能用了。

一、光电转换器简介

光电转换器又称光纤收发器，是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器（Fiber Converter）。产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用；如：监控安全工程的高清视频图像传输；同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。

什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍

二、光电转换器性能特点

自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。光电转换器有如此广的应用主要是因为其具有以下特点：

1、光口配置灵活，支持SC/ST/LC，单模/多模

2、 低压冗余直流双电源供电或交流供电

3、 IP30及以上防护等级

4、 工作温度可支持-40℃～75℃

什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍

三、光电转换器工作原理

现在在远距离传输信号时，都是采用光纤传输的，光纤的传输带宽宽，稳定性好。这就需要把电脑或电话或传真等产生的电信号（我们知道这些电子设备产生的都电子信号），转换成光信号才能在光纤里传播，这就是光电转换器，它既可以把电信号转换成光信号，也可以把光信号转换成电信号。光纤收发器：光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元，在很多地方也被称之为光电转换器。

产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，且通常定位于宽带城域网的接入层应用；同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。企业在进行信息化基础建设时，通常更多地关注路由器、交换机乃至网卡等用于节点数据交换的网络设备，却往往忽略介质转换这种非网络核心必不可少的设备。

特别是在一些要求信息化程度高、数据流量较大的政府机构和企业，网络建设时需要直接上连到以光纤为传输介质的骨干网，而企业内部局域网的传输介质一般为铜线，确保数据包在不同网络间顺畅传输的介质转换设备成为必需品。光电转换器是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。一般用在园区网内较长距离，不适于布双绞线的环境。不过随着网络技术的发展，光电转换器和光猫的概念越来越模糊，近期两者基本可以统一为同一种设备了，光电转换器也成为光猫的学名。

什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍

四、光电转换器的作用

光电转换器（又名光纤收发器），有百兆光纤收发器和千兆光纤收发器之分，是一种快速以太网，其数据传输速率达1Gbps，仍采用CSMA/CD的访问控制机制并与现有的以太网兼容，在布线系统的支持下，可以使原来的快速以太网平滑升级并能充分保护用户原来的投资，千兆网技术已成为新建网络和改造的首选技术，由此对综合布线系统的性能要求也提高。相关品牌有TP-link，TC-net，三旺通信，汉信通信等厂家，其中有工业级的也有商用型的，一般商用型的参数指标较低，范围较窄；工业级的性能更优，适用于工业环境。

光电转换器一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中，同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。有了光电转换器，也为需要将系统从铜线升级到光纤，为缺少资金、人力或时间的用户提供了一种廉价的方案。光电转换器的作用是，将我们要发送的电信号转换成光信号，并发送出去，同时，能将接收到的光信号转换成电信号，输入到我们的接收端。

什么是光电转换器?光电转换器的作用介绍

五、光电转换器优势

提到光电转换器，人们常常不免会将光电转换器与带光口的交换机进行比较，下面主要谈一下光电转换器相对于光口交换机的优势。

首先，光电转换器加普通交换机在价格上远远比光口交换机便宜，特别是有些光口交换机在加插光模块后会损失一个甚至几个电口，这样可以使运营商在很大程度上减少前期投资。

其次，由于交换机的光模块大多没有统一标准，因此光模块一旦损坏就需要从原厂商用相同的模块更换，这样给后期的维护带来很大的麻烦。但光电转换器不同厂商的设备之间在互连互通上已没有问题，因此一旦损坏也可以用其他厂商的产品替代，维护起来非常容易。

还有，光电转换器比光口交换机在传输距离上产品更加齐全。

当然光口交换机在很多方面上也具有优势，如可统一管理、统一供电等，这里就不再讨论了。

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