網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，網(wǎng)絡攝像機的信號通過網(wǎng)線（雙絞線）進行傳輸。但是網(wǎng)線的傳輸距離有限，在不借助信號放大器，延長器等輔助設備的前提下，網(wǎng)絡攝像機信號經(jīng)過網(wǎng)線傳輸?shù)臉O限距離大約是100米。目前雖然有些安防專用POE交換機，能將網(wǎng)絡攝像機的信號傳輸?shù)?50米左右（傳輸速率大約是10M），但大型安防監(jiān)控系統(tǒng)，特別是需要遠距離傳輸?shù)陌卜辣O(jiān)控系統(tǒng)中，光纖的傳輸方式肯定是首選。

光纖及光纖傳輸

在光纖傳輸中，光信號通過玻璃纖維傳輸。

光纖

光纜內(nèi)的光纖是柔軟、透明的純玻璃或塑料絞線。光纖的纖芯被另一種特性稍有不同的透明材料包層徑向包圍。這種結(jié)構(gòu)使光纖起到“光管”的作用，因此，即使光纖彎曲或扭曲，從一端進入纖芯的光也可以從另一端射出。為了穩(wěn)定和保護，芯和包層通常由幾個保護涂層包圍。

當光纖內(nèi)的光到達纖芯和包層之間的邊界時，光將以受控方式反彈，并基本上繼續(xù)向前，在“墻”之間來回反彈。這就好像包層襯有鏡子一樣，幾乎沒有任何光被包層吸收，這就是為什么光纖能夠以幾乎保持不變的強度將光傳輸?shù)胶苓h的距離。

單模光纖和多模光纖

光纖有兩種類型，適用于不同的光源和不同的傳輸距離。

單模光纖具有直徑約8µm 或10µm 的薄纖芯，傳輸紅外激光（波長1300-1550 nm），通常由玻璃制成。單模光纖僅支持一條傳播路徑或模式，運行在100M/s或1 G/s的數(shù)據(jù)速率，傳輸距離可以達到至少5公里。多用于遠距離的信號傳輸。

多模光纖具有更大的纖芯直徑，通常為50–100µm，傳輸紅外LED（發(fā)光二極管）光（波長850-1300 nm）。它們通常由包有塑料的二氧化硅或塑料制成。多模光纖支持多種傳播路徑或模式，多用于短距離的光纖通信。典型的傳輸速度是100M/s，傳輸距離可達2km（100BASE-FX），1 G/s可達1000m，10 G/s可達550m。

全雙工傳輸和單工傳輸

一根光纖傳輸兩個信號（全雙工）或一個信號（單工）。

在雙工傳輸中，發(fā)送的信號和接收的信號通過同一根光纖傳輸。這意味著在每根光纖中都有兩條光線同時向相反方向傳播。

而在單工傳輸中，只有一條光線穿過每根光纖，然后，接收到的信號必須經(jīng)過第二根光纖傳輸。與單工傳輸相比，雙工傳輸只需要一半數(shù)量的光纖束來傳輸相同數(shù)量的數(shù)據(jù)。

光纖傳輸?shù)膬?yōu)點

光纖傳輸應用中，例如網(wǎng)絡視頻監(jiān)控，通過光纖的光不僅僅是隨機光，而是編碼為光信號的數(shù)據(jù)流。自20世紀70年代以來，光纖已用于數(shù)據(jù)傳輸，近年來，數(shù)據(jù)傳輸和光纖設備制造技術(shù)都有了長足的進步。

低成本遠距離傳輸

光纖電纜能以很低的衰減在遠距離傳輸信號，而為了使雙絞線能夠在相同的距離上傳輸信號，信號必須在傳輸過程中多次放大。這可以使用所謂的中繼器來完成，但這些都相當昂貴。這就是為什么光纖電纜可以成為遠距離的經(jīng)濟高效的解決方案，盡管它們每米單價比雙絞線更貴。

根據(jù)光纖類型，光纖電纜的最大長度在10 km到70 km之間。而雙絞線的最大傳輸長度為100米。根據(jù)所用光纖電纜的類型，數(shù)據(jù)速率可高達10Gbit/s。

光纖裝置的成本效率還取決于光纖的細長性。這意味著可以將更多光纖捆綁到給定直徑的電纜中。這使得更多的數(shù)據(jù)可以通過同一根電纜傳輸，使光纖電纜成為傳輸數(shù)字信息的理想選擇。

無電氣干擾

通過雙絞線傳輸易受電磁干擾（EMI）影響。當外部電磁場影響電纜中的電流時，可能會導致數(shù)據(jù)丟失的嚴重問題。然而，光纖電纜不受這種干擾的影響。此外，一根光纖中的信號不會干擾同一電纜中其他光纖中的信號。

由于光纖電纜中的信號不會在光纖外產(chǎn)生任何電磁場，因此不存在信號泄漏。這意味著未經(jīng)授權(quán)的人員無法竊聽或訪問傳輸，保證數(shù)據(jù)安全。

安防視頻監(jiān)控中的光纖傳輸

在安防視頻監(jiān)控項目中，光纖可以用來傳輸網(wǎng)絡視頻信號，也可以傳輸模擬視頻信號，方法原理基本一樣。視頻信號（網(wǎng)絡或者模擬）接入光纖發(fā)射端（光纖收發(fā)器發(fā)射端或者視頻光端機發(fā)射端），經(jīng)光纖傳輸?shù)胶蠖?，接入光纖接收端（光纖接收器接收端或者視頻光端機接收端），最后接入對應的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

光纖發(fā)射端

網(wǎng)絡攝像機傳輸?shù)氖请姎鈹?shù)據(jù)信號，模擬攝像機傳輸?shù)氖悄M數(shù)據(jù)的電信號，光纖發(fā)射端的作用是把相應的電氣信號轉(zhuǎn)換成光信號，然后才能通過光纖傳輸。能實現(xiàn)這個功能的主要設備有光纖收發(fā)器，視頻光端機，支持SFP功能的交換機等。

光纖接收端

經(jīng)過光纖傳輸過來的光信號，需要轉(zhuǎn)換回對應的電信號，然后才能接入相應的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。光纖發(fā)射端和接收端一般成對使用。

光纖收發(fā)器

光纖收發(fā)器，是一種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，在很多地方也被稱之為光電轉(zhuǎn)換器（Fiber Converter）。光纖收發(fā)器的作用是，將我們要發(fā)送的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，并發(fā)送出去，同時，能將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，輸入到對應的系統(tǒng)。

光纖收發(fā)器可分為單模光纖收發(fā)器（傳輸距離20公里至120公里）和多模光纖收發(fā)器（傳輸距離2公里到5公里）；單纖光纖收發(fā)器（半雙工方式）和雙纖光纖收發(fā)器（全雙工方式）；桌面式（獨立式）和機架式（模塊化）等。

視頻光端機

視頻光端機可以將模擬視頻信號通過各種編碼轉(zhuǎn)換成光信號通過光纖介質(zhì)進行遠距離傳輸。視頻信號轉(zhuǎn)換成光信號的過程有兩種轉(zhuǎn)換技術(shù)，分別是模擬轉(zhuǎn)換和數(shù)字轉(zhuǎn)換。所以視頻光端機分模擬光端機和數(shù)字光端機。

光端機按照接口來分類有視頻光端機、音頻光端機、HD-SDI光端機、VGA光端機、DVI光端機、HDMI光端機、開關(guān)量光端機等。

SFP模塊

光模塊(optical module)由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部分。簡單的說，光模塊的作用就是發(fā)送端把電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纖傳送后，接收端再把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

SFP（Small Form-factor Pluggables）是光模塊的一種封裝形式，除此之外，光模塊的封裝形式還有SFP+，SFF，千兆以太網(wǎng)路界面轉(zhuǎn)換器（GBIC）等。

SFP模塊本質(zhì)上講是一個光纖收發(fā)器，這意味著它是一個發(fā)射端和一個接收端組合成一個模塊。SFP模塊還起到電纜適配器的作用，是連接光纖電纜和雙絞線的關(guān)鍵部件。SFP模塊可插入網(wǎng)絡攝像機、媒體轉(zhuǎn)換器開關(guān)、交換機或視頻編碼器等的SFP插槽中。

SFP模塊的形狀系數(shù)和電氣接口未由任何官方標準機構(gòu)標準化，而是由不同制造商之間的多源協(xié)議（MSA）規(guī)定。所以應該根據(jù)制造商的建議選擇合適的模塊。