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2.1.1光缆传输的优缺点
（1）传输距离长
现在单模光纤在波长1.3 μm或1.55 μm光束的低损耗窗口，每千米衰减可做到0.2~0.4 dB，是同轴电缆每千米损耗的1%。因此，模拟光纤多路电视传输系统可实现20 km无中断传输,这个距离基本上能满足一般城市CATV干线传输的需要。
（2）传输容量大
目前，国外最先进的光纤多路电视传输系统传输的频率范围已由40~550 MHz扩展到40~862 MHz，通过一根光纤可传输几十路电视信号，如果采用多芯光缆，则容量成倍增长。这样，用几根光纤就完全可以满足相当长时间内对传输容量的要求。目前，国内进口的光端机设备，一芯单模光纤可传送几十路电视信号，这对一个中等城市的CATV系统来说，从中心总前端光纤超干线传输到分前端可采用3芯光纤，其中2芯光纤用于传输电视、调频广播、数据信号;另1芯可做为单向传输备用或双向传输和多功能扩容之用。这是同轴电缆、微波多路分配传输无法相比的。
（3）传输质量高
由于光纤传输不像同轴电缆那样需要相当多的中继放大器，因而没有噪声和非线性失真叠
加。另外，光频噪声以及光纤传输系统的非线性失真很小，信号载噪比、交调、互调等性能指标都较高。加上光纤系统的抗干扰性能强，基本上不受外界温度变化的影响，从而保证了传输信号的质量。
（4）保密性能好
光纤多路电视传输系统的保密性好，传输信号不易窃取，因此便于收费管理。同时，光纤传输不受电磁干扰，适合应用于有强电磁干扰和电磁辐射的环境中。
（5）敷设方便
光缆具有细而轻、拐弯半径小、抗腐蚀、不怕潮、温度系数小、不怕雷击等优点，所以为光缆的敷设工程带来了很大的方便。
（6）性能价格比较高
总之，用光缆作干线传输的系统，其容量大、能双向传输、系统指标好、安全可靠性高。主要缺点是建网的造价较高，施工的技术难度大，但它能适应长距离的大系统干线使用，是大城市有线电视的发展方向。
2.1.2光缆在有线电视网中的几种应用模式
（1）超干线光缆
用光缆传输对原有的CATV网络开始进行技术改造时，先在CATV网远地前端与本地前端之间采用光缆连
接或在本地前端与中心前端之间采用光缆连接。这比新建系统可减少投资。
（2）干线光缆
为了提高系统的技术指标及可靠性，使CATV干线的放大器级联数减少，可用光缆将本地前端或中心前端与分配点或支干线之间进行连
接。
（3）光缆到节点
目前在国内的一些大中城市的CATV网中，普遍推广用光缆将前端与电缆网络中各分配点以星型辐射方式连接。对一个分配网络点而言，通常称为一个节点，具体在设计一个节点时，它能带动多少个用户，要从网络多功能信息交换和信息高速公路进入家庭这个角度考虑，一般可带动2 000~5 000户。
（4）光缆到最后一个用户放大器
用光缆将前端与电缆网络中各个用户放大点连接，用光接收机本身输出的RF电信号直接带动用户。整个系统是无放大器的系统，它将光缆尽量靠近用户，有利于将CATV网络过渡到宽带综合业务数字网络。
2.2光缆传输系统
2.2.1光缆传输的形式
（1）调频（RF）光缆传输
它可传输多频道高质量信号，传输距离远。如美国吉尔德公司的RF-700型FM光缆传输系统，一根光纤可传输16路电视信号，传输距离达40 km。
（2）数字光缆传输
这种系统无中继噪声积累，无任何交互调失真，在极长的距离上有很好的图像质量,但一根光纤只能传输6~8路电视信号。数字光缆传输技术的进一步发展尚需开展数字压缩技术的研究。
（3）多路调幅（AM）光缆传输
它是一种残留边带调幅光缆传输系统（VSB-AM）。目前，一根AM光纤可传输40个频道，且性能/价格比高，发展很快，目前已广泛应用于有线电视系统中。下面重点讨论与VSB-AM光缆传输系统有关的问题。
2.2.2光缆的结构
光缆是由石英纤芯、石英包层和尼龙覆盖层组成。
纤芯与包层的光折射率不同。光几乎以与纤芯和包层界面相平行的角度射入，经界面全反射沿纤芯传播，在多次反射中，光的损失很少。衡量光纤的重要性能指标有损耗和带宽特性。石英材料的光吸收损耗很低，一般都低于1 dB/km。而制造低损耗光纤是发展光缆传输系统的关键之一。光纤的损耗主要来自三个方面:一是来自端面反射和界面反射产生的损耗;二是结构缺陷损耗，如因材料不均匀不连续造成的散射或因尺寸变化和弯曲所造成的泄漏,这部分损耗与光的波长有关，对0.8~1.8 μm的光，损耗为1~2 dB/km;三是材料本身的损耗,它包括杂质离子形成的吸收和分子热运动造成的散射。另外，带宽是表征光缆传输的性能,按光传输的模式，光纤分为单模和多模两类。在多模传输时，由于不同模式的光沿线传输的速度不同，会产生相位差，将导致传输失真，因而使其传输频带受限。对于单模传输，光在芯线直径仅有5 μm内的通道中传输，伴随着不断地界面全反射，不会产生失真,所以频带极宽，因而在有线电视传输系统中得到广泛的应用。
2.2.3光源
用于光缆的光源，目前以发光二极管（LED）和激光二极管（LD）为主。在CATV系统中，主站及分站与用户直接的用户分配系统中常使用发光二极管。发光二极管是用半导体PN结把电信号转换成光信号的注入型场致发光器件。因为它具有电流—光输出特性良好的线性和寿命长的优点，加之器件本身制造和使用都比较方便，可以满足CATV中光缆传输光源的实用要求，其输出功率约数毫瓦，频响可达100 MHz。在CATV系统的光缆传输中，主站与分站间，不同分系统间的相接多用激光二极管。激光二极管也是由PN结构成的半导体器件，其平行侧面沿晶体的天然晶面（解理面）被抛光，在正向偏置下，注入电流超过阀值后就从一侧解理面发射具有相干性的激光。激光二极管的输出功率可达5~10 mW，寿命达数十年，响应速度为GHz的数量级，故在CATV系统中得到普遍应用。
发光二极管和激光二极管都可用激励源直接进行强度调制（IM），使光载波的强度随模拟信号连续变化。
2.2.4光接收
接收光缆传输的信号有外差检测和直接检测两种方式。所谓外差检测是将光信号与机内激光混频，取出差频信号经放大、解调来恢复原始信号。这种方式目前还缺乏实用化技术，难以应用。直接检测是用检光器件把光信号转换成电信号，进而解出原始信号。这种方式现已广泛应用于光缆传输的接收系统中。目前在用户分配线上广泛应用PIN光电二极管，在干线上多用APD雪崩光电二极管。
2.2.5光缆干线传输的工作原理
调幅-残留边带(AM-VSB)光缆传输系统如图16所示。
图16光缆干线传输工作原理图
从图16中可以看出，该光纤传输系统主要由光发射机、传输光缆和光接收机组成。光发射机的核心器件是激光二极管（LD），由前端来的射频信号对激光管的发光强度直接进行调制。目前AM光发射机一般采用分布反馈式（DFB）激光器，这是一种单模工作激光器，具有良好的噪声性能、线性和互调性能，因此可用多频道AM组合信号直接调制。AM光缆系统中均使用单模光缆作传输媒介，其传输损耗非常小。光接收机一般采用光电二极管（PIN-PD）作为光电转换器件，它有较好的灵敏度和较高的接收电平，输入光功率为0~10 dBmV。整个AM光缆干线传输的带宽目前可做到1 GHz。
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