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一件事實，除非親眼目睹，我決不能認為自己已經掌握。—法拉第（M.Faraday）
一、頻分復用光纖傳輸系統(tǒng)為了充分利用光纖帶寬，人們首先采用電頻分復用或電時分復用對多路信號進行復用，然后再去調制光載波。
圖9.2.1為電頻分復用的原理圖。本質上，頻分復用是在頻率上把基帶帶寬分別為（Δf）1、（Δf）2、…、（Δf）N的多個信息通道，分別調制到不同的載波上，然后再“堆積”在一起，以便形成一路合成的電信號，然后用這路合成信號以某種調制方式去調制光載波。經光纖信道傳輸后，在接收端對光信號進行解調，再進一步借助帶通濾波器與各信道的頻率選擇器（電相干檢測），將各基帶信息分離和重現出來，所以它是一種副載波復用技術。
圖9.2.1電頻分復用光纖傳輸系統(tǒng)原理圖
而光頻分復用解調，是用光纖法布里-珀羅濾波器或者采用相干檢測技術，首先把各個光載波分離和重現出來，然后用帶通濾波器和各信道的頻率選擇器，把基帶信號分離和重現出來。
FDM與TDM也不同，FDM是將各路信號的頻譜分別搬移到互不重疊的頻譜上，而TDM是在時域上采用交錯排列多路低速模擬或數字信道到一個高速信道上。因此，信道傳輸FDM信號時，各路信號盡管在時間上重疊，但其頻譜是不交錯的。
對于電頻分復用，各路信號首先通過低通濾波器限定最高基帶頻率，然后再通過各自的調制器，將信號上變頻到各自的載波信道上，載波信道帶寬分別為（Δf）c1、（Δf）c2、…、（Δf）cN。調制器同時也濾掉不需要的邊帶信號和各種交叉調制信號。各路的電路形式是一樣的，但使用的載頻f1、f2、…、fN各不相同，以便實現頻率分割，借助一個相加器（即頻分復用器）形成復用信號，經電/光轉換成光信號，進入光纖傳輸。
多路復用信號經長距離傳輸后，進入接收端。在這里，復用信號經光/電轉換放大后，經過頻率分配器（作用與FDM相反）分配到各自的解調信道。解調信道采用電相干檢測，類似于外差收音機的選頻器，把基帶信號解調恢復出來。應注意的是，各解調器的本地載波要與發(fā)送載波同步。與時分復用比較，不同點僅僅在于：在TDM中發(fā)送同步（時鐘）脈沖，已確保發(fā)送兩端的路序在時間上一一對應；而在FDM中，則要求在發(fā)送端和接收端各路載波在頻率及相位上相同。
假如調制器的作用僅僅起上變頻的作用，則傳輸的載波信道帶寬（Δf)cN大致與基帶信道帶寬（Δf)N相同。在一些系統(tǒng)中，合成器可能起著調幅和調頻或調相器的雙重作用。此時，(Δf)cN>(Δf)N，這與調制參數有關。
FDM技術的典型應用就是光纖/電纜混合網絡（HFC）和4G、5G移動通信網絡采用的正交頻分復用，它把多個頻道的模擬信號用FDM/OFDM技術復用在一起，以廣播的形式傳送到千家萬戶。
二、光纖/電纜混合網絡——典型的FDM光纖通信系統(tǒng)前面介紹了頻分復用光纖傳輸系統(tǒng)，現介紹它的典型應用——光纖/電纜混合網絡。這種網絡在信源前端到小區(qū)使用光纜傳輸，小區(qū)到用戶使用同軸電纜傳輸，如圖9.2.2所示。它是一種典型的頻分復用光纖通信系統(tǒng)，主要任務是把多頻道模擬視頻信號以FDM技術復用在一起，通過光纖和電纜以廣播的形式傳送到千家萬戶，逐漸從單向發(fā)送模擬視頻信號向雙向發(fā)送數字信號演進。它是三網融合的平臺之一。
1.HFC網絡的結構和功能
HFC系統(tǒng)一般可分為前端、干線和分支三個部分，如圖9.2.2所示。前端部分包括電視接收天線、衛(wèi)星電視接收設備、甚高頻-超高頻（VHF-UHF）變換器和自辦節(jié)目設備等部件。
在設計HFC系統(tǒng)時，把一個城市或地區(qū)劃分為若干個小區(qū)，每個小區(qū)設一個光節(jié)點，每個光節(jié)點可向幾千個用戶提供服務。從前端經一條（或多條）光纖直接傳送已調制光信號到每個光節(jié)點，或者通過無源光網絡（PON）將光信號分配到各個光節(jié)點。在節(jié)點處，光信號經光探測器轉換為射頻信號，再經同軸電纜和3~4級小型放大器分配信號到用戶。級聯(lián)的放大器最多不超過5級。無論是長距離還是短距離，光路的衰減都設計為10~12dB，所以HFC每條光路和光節(jié)點后邊的支線指標都相同，TV信號在光路的失真甚微，支線上的放大器級聯(lián)數很少，因而由此造成的噪聲、頻響不平坦和非線性失真積累也較少，因此HFC網絡與同軸電纜網絡相比，性能指標要高得多。
