導(dǎo)語：如何才能寫好一篇光通信，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

英文名稱：Study on Optical Communications

主管單位：武漢郵電科學(xué)研究院

主辦單位：武漢郵電科學(xué)研究院

出版周期：雙月刊

出版地址：湖北省武漢市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1005-8788

國內(nèi)刊號：42-1266/TN

郵發(fā)代號：

發(fā)行范圍：

創(chuàng)刊時間：1975

期刊收錄：

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

期刊榮譽(yù)：

Caj-cd規(guī)范獲獎期刊

聯(lián)系方式

篇2

【關(guān)鍵詞】光通信；技術(shù)；寬帶通信

引 言

光通信是一種以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式。光波和無線電波同屬電磁波，但光波的頻率比無線電波的頻率高，波長比無線電波的波長短。因此，光通信具有傳輸頻帶寬、通信容量大和抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。

光波按其波長長短，依次可分為紅外線光、可見光和紫外線光。紅外線光和紫外線光屬不可見光，它們同可見光一樣都可用來傳輸信息。光通信按光源特性可分為激光通信和非激光通信；按照傳輸媒介的不同，可分為有線光通信和無線光通信。常用的光通信有大氣激光通信、光纖通信、藍(lán)綠光通信、紅外線通信和紫外線通信。

1、光通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)源被傳送到遠(yuǎn)端的某個目的地。數(shù)據(jù)源的輸出波調(diào)制到一個光載波上，光載波以光場或光束的形式通過光通道進(jìn)行傳輸。在接收端，光場被征集和處理。通常，檢測時會伴有噪聲干擾、信號變形、內(nèi)存背景輻射。此系統(tǒng)中傳輸載波是光波頻段，系統(tǒng)的工作方式與其它采用調(diào)制方式的通信系統(tǒng)是相同的。而光波系統(tǒng)所采用的器件與無線電射頻系統(tǒng)所采用的標(biāo)準(zhǔn)器件大不相同。它們在使用方法、特性方面有很大的差異，需要不同的設(shè)計過程[1]。光通信系統(tǒng)方框圖如圖1所示。

2、寬帶通信技術(shù)

寬帶通信依托綜合化、數(shù)字化、寬帶化、智能化、多樣化的光通信網(wǎng)，向用戶提供語音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻的交互式多媒體信息服務(wù)。寬帶的通信質(zhì)量和能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了窄帶通信系統(tǒng)，表現(xiàn)于數(shù)據(jù)通信能力和圖像通信能力等。

寬帶通信技術(shù)發(fā)展趨勢和特點：目前我國城市正處于快速發(fā)展階段，農(nóng)村地區(qū)處于市場導(dǎo)入期，潛力巨大。2011年全國農(nóng)村寬帶家庭普及率為10%，預(yù)計未來3年加速增長，2012年為14%，2014年將達(dá)到20%，隨著城市化進(jìn)程的加快，互聯(lián)網(wǎng)將成為改變城鄉(xiāng)二元結(jié)構(gòu)、縮小城鄉(xiāng)差距的重要手段之一。發(fā)展寬帶通信業(yè)務(wù)已經(jīng)成為國內(nèi)運(yùn)營商的戰(zhàn)略抉擇，也將成為國內(nèi)市場競爭的焦點。未來寬帶通信業(yè)務(wù)的趨勢是（1）寬帶接入普及率逐漸提高；（2）寬帶通信業(yè)務(wù)趨于個性化；（3）寬帶通信業(yè)務(wù)不斷多媒體化、融合化；（4）寬帶集成通信業(yè)務(wù)將快速發(fā)展；

3、網(wǎng)絡(luò)的寬帶化和光纖通信

20世紀(jì)70年代后半期，光纖作為使用傳輸技術(shù)引進(jìn)以來，其研究開發(fā)的歷史一直走傳輸容量大和應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大的路。支撐互聯(lián)網(wǎng)通信量爆炸性增加的是光纖預(yù)計今后將推進(jìn)圖像信息等高速信息流的配送服務(wù)和TV會議等豐富的雙向多媒體通信等寬帶服務(wù)的引入，網(wǎng)絡(luò)的寬帶化是必然的，其中，作為構(gòu)建未來寬帶遍布網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，光纖和移動通信無疑是璀璨的雙壁[2]。綜上所述，可以把光纖通信技術(shù)的研究開發(fā)動向概括為以下三個方面。

（1）傳輸介質(zhì)的大容量化。大傳輸容量技術(shù)是極大限度地利用傳輸介質(zhì)的能力，以提高傳輸效率的技術(shù)，是以往所有傳輸系統(tǒng)開發(fā)一貫專注的技術(shù)。從這方面講，具有很大潛在傳輸頻帶的光纖的大容量化是今后研究的重點。大容量化是光放大波段的擴(kuò)大，在波段中信道的高密度復(fù)用、信道傳輸速率的高速化、遠(yuǎn)距離傳輸技術(shù)。即光放大波段擴(kuò)大是從初期1550nm波段附近的20-30nm，大了1450-1650nm的200nm，將近擴(kuò)大一個數(shù)量級。這與波長信道高密度復(fù)用和頻率利用率的提高相結(jié)合。可以進(jìn)行超過100信道的波分復(fù)用傳輸。而且每個信道的傳輸速率也可用以往電子式時分復(fù)用，現(xiàn)在達(dá)到40Gbit/s。對于光領(lǐng)域的TDM（Time Division Multiplexing）技術(shù)，達(dá)到了數(shù)百吉比特每秒的高速率。為實現(xiàn)寬波段遠(yuǎn)距離超高速傳輸，必須實現(xiàn)全信道均勻傳輸特性，必須進(jìn)行放大器、傳輸碼、色散管理等技術(shù)及其綜合技術(shù)的研究。

（2）網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。隨著WDM的引入，因鏈路的大容量化，而使鏈路容量超過節(jié)點處理能力，則出現(xiàn)電子瓶頸這一新問題。因此，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的研究正在飛速發(fā)展。這項研究是將光分插復(fù)用器或光交叉連接引入節(jié)點內(nèi)，不僅是鏈路，而且節(jié)點也光化，利用光級別的接通技術(shù)，要有效地構(gòu)建性能價格比很高的網(wǎng)絡(luò)。光子網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ)是WDM技術(shù)。但WDM技術(shù)不僅僅是點對點鏈路技術(shù)，其最大特點是作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來使用[3]。

（3）使用光纖的接入系統(tǒng)寬帶化的相關(guān)技術(shù)。目前的光接入系統(tǒng)有兩種，一種是改造現(xiàn)有設(shè)備的經(jīng)濟(jì)上較為合算的系統(tǒng)；另一種是可以提供新服務(wù)項目的系統(tǒng)。

4、在新領(lǐng)域中的光通信技術(shù)

以傳輸速率數(shù)十兆比特每秒的中小容量光纖系統(tǒng)的引入為開端，從20世紀(jì)70年代的后半期開始，以公用通信網(wǎng)為主，推進(jìn)了系統(tǒng)高速化和大容量化。對公用通信網(wǎng)之外的領(lǐng)域也研究引入光纖、對飛機(jī)、汽車等移動物體內(nèi)和計算機(jī)之間和機(jī)器之間也引進(jìn)了光纖。此時，出現(xiàn)了微波光子學(xué)的領(lǐng)域，并針對移動通信、先進(jìn)道路交通系統(tǒng)、陣列天線、計量等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了研究開發(fā)。光空間通信系統(tǒng)是在光纖通信的研究正式開展的20世紀(jì)70年代前半期研究的領(lǐng)域。

篇3

政策利好，光通信迎來十年最好的發(fā)展時機(jī)。

5月10日，國務(wù)院常務(wù)會議確定實施“寬帶中國”戰(zhàn)略工程，預(yù)計2012年末全國FTTH（光纖到戶）用戶將達(dá)2000萬戶。而寬帶中國戰(zhàn)略對于光纖入戶方面的助推力度更大，預(yù)計到“十二五”末，全國光纖入戶用戶數(shù)量超過4000萬。

隨著政策利好號角的吹起，幾個光通信老玩家紛紛先在股市上體驗了一把高歌猛進(jìn)。一時之間，光通信行業(yè)似乎進(jìn)入了盛夏，火熱異常。

但是我國的光通信行業(yè)真的到了可以駐足回望，志得意滿的時候了么？

我國已經(jīng)成為了世界上最大的光纖光纜制造國，可是獨(dú)占光纖行業(yè)利潤70%的預(yù)制棒卻依舊走不出依賴進(jìn)口的困境。我國獨(dú)占全球光器件市場20%~25%的市場份額，但是核心器件卻遲遲擺脫不了進(jìn)口。

我國是光通信大國而非光通信強(qiáng)國。在為國家萬億元政策利好興奮歡呼之余，我們是否該仔細(xì)想想是什么阻礙著我國光通信領(lǐng)域核心技術(shù)的創(chuàng)新？又是什么阻礙著我們將擁有的自主技術(shù)沒能實現(xiàn)大規(guī)模化應(yīng)用？

機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，面對政策助推大潮，我國光通信行業(yè)能否順著大潮在技術(shù)創(chuàng)新、品牌競爭力、產(chǎn)品質(zhì)量方面實現(xiàn)飛躍，將是萬億元大餐能否舒服吞下的關(guān)鍵。

光通信大國的瓶頸

如何實現(xiàn)由量到質(zhì)的飛躍，是中國光通信人面臨的難題。

從無到有，截至2011年年底，我國已經(jīng)成為了名副其實的光通信大國。

2011年，國內(nèi)光器件市場收入約為100億元。在全球市場中，中國獨(dú)占了近三成的市場份額。而將近15%的年增長率使得我國依舊是全球最活躍的光器件市場，潛力空間巨大。

在光通信上游的光纖光纜領(lǐng)域也是如此。截止到2011年年底，共有17家光纖企業(yè)，共有光纖拉絲機(jī)159臺，拉絲光纖生產(chǎn)線279條，已敷設(shè)光纖總量4億芯公里，僅2011年的光纖用量就達(dá)9000萬到1億公里。

巨大市場需求推動著我國光通信產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模呈現(xiàn)出高速的增長態(tài)勢。

5月4日，工業(yè)和信息化部《通信業(yè)“十二五”規(guī)劃》，5年內(nèi)信息基礎(chǔ)設(shè)施投資總額達(dá)2萬億元。在寬帶建設(shè)、三網(wǎng)融合、IPv6升級方面起基礎(chǔ)作用的光通信行業(yè)成為了這一政策最大的受益者。

與此同時，寬帶業(yè)務(wù)競爭不斷加劇、三網(wǎng)融合不斷推進(jìn)以及3G用戶規(guī)模的不斷擴(kuò)大使得以三大電信運(yùn)營商為代表的企業(yè)加大了自己的“光戰(zhàn)略”布局力度。

但是光通信大國而非光通信強(qiáng)國的現(xiàn)狀，已經(jīng)成為了中國光通信人必須要解決的一個問題。

在低端領(lǐng)域盲目擴(kuò)張，依托價格戰(zhàn)而非技術(shù)戰(zhàn)使得我國光通信產(chǎn)業(yè)鏈中重要環(huán)節(jié)光器件領(lǐng)域陷入低價薄利困局。當(dāng)前的低價薄利現(xiàn)狀使得國內(nèi)光器件企業(yè)的生存空間漸漸萎縮。

而隨著對于低端器件需求日趨穩(wěn)定，以及供需平衡被打破，產(chǎn)能過剩現(xiàn)象日益凸顯，從事低端光器件生產(chǎn)的廠商盈利空間被壓縮得很小很小。而真正有著高附加值、高利潤額度的核心器件，我國依舊依賴進(jìn)口。高端的關(guān)鍵芯片技術(shù)掌握在國外公司手中，使得國內(nèi)的高端器件生產(chǎn)受到嚴(yán)重制約。加大高端研發(fā)的投入，掌握關(guān)鍵核心技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

核心技術(shù)不能突破，就難以從市場大國轉(zhuǎn)型為技術(shù)強(qiáng)國，這已經(jīng)成為我國光通信發(fā)展的最大瓶頸。

高光業(yè)績背后

目前，我國已經(jīng)成為全球主要的光纖光纜市場和全球最大的光纖光纜制造國。

其實早在2009年，光纖光纜行業(yè)曾一度陷入低迷。隨著日本等海外供應(yīng)地區(qū)產(chǎn)量放緩以及國家連續(xù)出臺利好政策，光纖光纜行業(yè)在今年一開年便迎來了開門紅，從今年3月起，光纖光纜行業(yè)不斷傳出景氣回升、廠商訂單飽滿、產(chǎn)品提價等信息。

這種需求旺盛的狀況為光纖光纜廠商著實帶來了利好。以中天科技為例，作為一家A股上市的一線光纖光纜廠商，其主要生產(chǎn)的線纜產(chǎn)品，按照產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的不同，劃分為通信線纜和電力線纜兩大類。根據(jù)2011年年報，用于通信領(lǐng)域的光纖光纜貢獻(xiàn)了總營收的54%，用于電網(wǎng)領(lǐng)域的導(dǎo)線及電纜貢獻(xiàn)了35%。光纖光纜業(yè)務(wù)為中天科技貢獻(xiàn)良多正是得益于整個光纖光纜市場繁榮的大環(huán)境。

只要生產(chǎn)出了光纖就不愁沒市場，似乎成了目前光纖光纜行業(yè)最真實的寫照。不僅一線企業(yè)如此，二三線企業(yè)也是訂單飽滿。工業(yè)和信息化部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所李芳告訴記者，行業(yè)供應(yīng)過剩情況從去年下半年開始好轉(zhuǎn)。

究其原因，賽迪顧問分析師耿巖表示，未來三年都是寬帶戰(zhàn)略的落實建設(shè)階段，電信領(lǐng)域的“光進(jìn)銅退”將帶動市場對光纖光纜的旺盛需求。在需求拉動下，光纖價格有進(jìn)一步上漲的空間。加上《通信業(yè)“十二五”規(guī)劃》，中國聯(lián)通、中國移動也會跟隨中國電信而追加光纖的投資力度，并形成光接入網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)高峰。

北京郵電大學(xué)教授曾劍秋表示，日本地震及核泄漏是光線光纜一線企業(yè)業(yè)務(wù)好轉(zhuǎn)的原因之一。地震及隨后實施的限電措施嚴(yán)重影響該國企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)營，導(dǎo)致原本就嚴(yán)重依賴進(jìn)口的光纖光纜主要原產(chǎn)料光纖預(yù)制棒，供給更加緊張，有生產(chǎn)光纖預(yù)制棒能力的一線企業(yè)得到了優(yōu)先供應(yīng)權(quán)。

但是這種業(yè)績上的高光，并不能掩蓋在光通信上游市場上我國核心技術(shù)缺失而導(dǎo)致的行業(yè)困境。

“雖然我國光纖光纜需求旺盛，光纖需求在全球占有重要的地位。但是，核心技術(shù)光纖預(yù)制棒的發(fā)展還不能滿足國內(nèi)的需求。”面對現(xiàn)在光纖光纜行業(yè)的供不應(yīng)求現(xiàn)象，耿巖指出了其中隱藏的問題。光纖預(yù)制棒的制造已經(jīng)成為影響我國光纖和光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個瓶頸問題。

光纖預(yù)制棒技術(shù)是制作光纖、光纜的重要基礎(chǔ)材料，被譽(yù)為光通信產(chǎn)業(yè)的“皇冠上的明珠”。光纖預(yù)制棒的國產(chǎn)化、規(guī)模化已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的迫切需求。

武漢郵電科學(xué)院原副院長毛謙表示，在光纖預(yù)制棒、光纖、光纜產(chǎn)業(yè)鏈中，按利潤分配的比例是 7∶2∶1，而在光纖預(yù)制棒中，棒芯與包層的利潤比例是 4∶6。由于我國生產(chǎn)的光纖預(yù)制棒包層成本高，再加上主要原材料需要進(jìn)口，因此不得不從國外大量進(jìn)口光纖預(yù)制棒。

國內(nèi)一些企業(yè)認(rèn)識到問題的嚴(yán)重性，現(xiàn)已有了自主研發(fā)的光纖預(yù)制棒投入生產(chǎn)。2010年，亨通集團(tuán)研制出了具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的光纖預(yù)制棒，將光纖預(yù)制棒刻上了“中國印記”。美中不足的是目前產(chǎn)能只能自給自足，對于我國仍有一半以上光纖預(yù)制棒靠進(jìn)口的局面尚沒有帶來直接的改變。

長飛光纖光纜有限公司光纖事業(yè)部副總經(jīng)理蔣小強(qiáng)曾擔(dān)憂道：“我國光纖光纜核心技術(shù)受制于人，新產(chǎn)品、新工藝總體上講還未擺脫被動跟隨的局面，外方通過光纜光纖預(yù)制棒，源源不斷地從我國獲得了高額的利潤。”

“即使光纖預(yù)制棒自給自足了，人家還是能卡住你。”毛謙表示，“制棒、拉絲所需的一些主要原料和氣體主要還是依賴進(jìn)口，許多制棒企業(yè)的控股權(quán)也還掌握在外國公司手中，這些都使得國內(nèi)企業(yè)在制棒、拉絲方面的話語權(quán)不強(qiáng)。”

針對這種狀況，相關(guān)專家呼吁：我國企業(yè)之間應(yīng)該要加強(qiáng)聯(lián)合，共享利益，在消化引進(jìn)的光纖預(yù)制棒技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)主要光纖預(yù)制棒生產(chǎn)商的合作，提高工藝水平，爭取在“十二五”末實現(xiàn)光纖預(yù)制棒自給以及裝備國產(chǎn)化。

除了在光纖預(yù)制棒領(lǐng)域的研發(fā)，近年塑料光纖成為新的熱點，但在通信網(wǎng)應(yīng)用上離實用尚有差距，在車、船、軍事、計算機(jī)室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等特殊領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景；光子晶體光纖方興未艾，用來做器件或特種應(yīng)用有優(yōu)勢，但能否替代標(biāo)準(zhǔn)光纖尚無定論。

由此可見，我國光纖光纜行業(yè)“革命尚未成功”。

光器件桎梏

如果光纖光纜算作整個光通信產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)，占全產(chǎn)業(yè)鏈總產(chǎn)值70%以上的光器件可以被稱為光通信產(chǎn)業(yè)的心臟。

隨著我國光通信市場的持續(xù)升溫，光器件產(chǎn)業(yè)投資不斷擴(kuò)大，國內(nèi)涌現(xiàn)出一大批光器件企業(yè)。面對全世界最大的光通信市場，國內(nèi)企業(yè)卻只能在低端領(lǐng)域施展拳腳。相比于大多數(shù)國家，我國擁有完整的光通信產(chǎn)業(yè)鏈，但核心的光器件卻依然靠進(jìn)口。

在光器件領(lǐng)域，我國大而不強(qiáng)的現(xiàn)象更加突出。

“我國光通信從應(yīng)用水平來講和國際差別不大，甚至有些地方還領(lǐng)先，但從研究和產(chǎn)業(yè)水平來講應(yīng)該還有比較大的差距。無論是光無源器件還是光有源器件，高端的關(guān)鍵芯片技術(shù)仍然掌握在外國公司手中，使國內(nèi)的高端器件生產(chǎn)受到嚴(yán)重制約。”毛謙說。

耿巖對記者表示，我國光器件產(chǎn)業(yè)存在的主要問題是品種單一，產(chǎn)品老化，散件組裝，缺乏創(chuàng)新，許多地區(qū)投資光纖連接器，光分路器成了重中之重。由于重復(fù)建設(shè)，規(guī)模分散，低端產(chǎn)品供過于求，國際市場競爭乏力，使許多企業(yè)虧損甚至破產(chǎn)。

2011年初，中國電信了“光網(wǎng)城市”戰(zhàn)略，中國聯(lián)通也啟動了FTTH工程。一石激起千層浪，行業(yè)內(nèi)所有的企業(yè)都迅速轉(zhuǎn)型，能生產(chǎn)ODN（基于PON設(shè)備的FTTH光纜網(wǎng)絡(luò)）無源器件的都在擴(kuò)容；不能生產(chǎn)的紛紛通過并購、建廠等方式參與進(jìn)來。

但是大多數(shù)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有太多技術(shù)含量，市場很容易飽和。大部分廠商只能靠頻繁打價格戰(zhàn)來保證市場份額。

國內(nèi)某廠商的工程師曾表示：“我們每次采購一些器件的時候，總希望能盡量多地使用國產(chǎn)的產(chǎn)品，但大多都在技術(shù)評標(biāo)的時候放棄了。”

李芳分析稱，雖然國內(nèi)光器件企業(yè)勞動力成本占有優(yōu)勢，模塊的制造工藝也已經(jīng)較為成熟，但由于不掌握上游光芯片的核心技術(shù)，國內(nèi)廠商無法提供滿足需求的光芯片，光器件模塊制造企業(yè)只能購買國外廠商的產(chǎn)品。而在光器件產(chǎn)業(yè)鏈的上游芯片關(guān)鍵環(huán)節(jié)受制于人，就成為光器件模塊企業(yè)成本難以降低的主要原因之一。

因此，盡快提升光器件企業(yè)的研發(fā)實力，自主研發(fā)生產(chǎn)光芯片成為打破這一局面的關(guān)鍵。

中國電信科技委主任韋樂平曾表示，低質(zhì)量的光器件（特別是分路器的質(zhì)量低下）加上本就復(fù)雜的FTTH建設(shè)環(huán)境，會造成更高的網(wǎng)絡(luò)故障率。

一些光器件企業(yè)認(rèn)識到了上述問題，并已付諸行動。經(jīng)過不斷努力，一些光器件企業(yè)已經(jīng)在光芯片的自主研發(fā)方面取得突破，并實現(xiàn)量產(chǎn)。

這是好的一面，但與之相對應(yīng)的是，“我們國內(nèi)除了華為、中興和烽火有一定能力真正做芯片外，其他的中小企業(yè)根本做不了芯片。”，毛謙的話道出了中小企業(yè)的發(fā)展瓶頸。

從模塊到芯片的垂直整合制造，正是國內(nèi)光器件企業(yè)謀求發(fā)展壯大之路。可以預(yù)見，具備了芯片制造能力的廠商將擁有更強(qiáng)的市場競爭力，他們將在國內(nèi)國際的競爭中成為市場主角。

政策助力需對癥

光通信產(chǎn)業(yè)作為各國戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，使其快速發(fā)展必然需要得到政府政策的大力支持，而政府對產(chǎn)業(yè)的扶持力度決定了其產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度和產(chǎn)業(yè)規(guī)模大小。

從1984年在武漢三鎮(zhèn)第一次試點光纖通信開始，國家對于光通信就一直堅持“政策引導(dǎo)”以及“國家戰(zhàn)略”。

今日新出臺的“寬帶中國”戰(zhàn)略的發(fā)展目標(biāo)，相比“十一五”投資40％的快速增長，“十二五”電信基礎(chǔ)設(shè)施投資達(dá)2萬億而言，對光通信廠商、移動設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備商以及寬帶運(yùn)營商的助力作用更加明顯。

毛謙認(rèn)為，我們光通信市場產(chǎn)品價格很低，企業(yè)每年銷售額雖然很大，但是利潤率還是很低，甚至有些企業(yè)出產(chǎn)越多，虧損越多。他呼吁政府能像解決三農(nóng)問題一樣給出優(yōu)惠政策，像家電下鄉(xiāng)政策一樣給出補(bǔ)貼、減免稅收，使得企業(yè)可以加大科研投入。“單靠企業(yè)自己在市場打拼，難度是很大的。這方面應(yīng)向日本、韓國學(xué)習(xí)。”

日本是世界光通信大國，光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展較早，光纖接入建設(shè)一直處于全球領(lǐng)先地位。日本光通信企業(yè)在日本國內(nèi)市場占有70%以上的份額，F(xiàn)TTH起步早，用戶居世界首位，寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展成熟度高，龍頭企業(yè)優(yōu)勢明顯。日本在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)政策方面采取了政企合作方式，選擇通產(chǎn)省和日本電信委員會等政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)密切合作，共同致力于日本光通信的發(fā)展。

韓國則是亞太地區(qū)乃至全球主要的光通信市場之一，尖端科技投入和政府干預(yù)等一系列因素推動韓國光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

韓國政府計劃在2008-2015年間投資5000億韓元支持國內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，全國FTTH覆蓋率達(dá)到58%，2015年前實現(xiàn)全部覆蓋。與韓國比，我國目前FTTH覆蓋率只有4.5%，差距顯而易見。

“我國光通信產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題是規(guī)模效應(yīng)有待提高。另外，產(chǎn)業(yè)中中小廠商居多，品牌美譽(yù)度和整體的競爭能力需進(jìn)一步加強(qiáng)。整體的科研開發(fā)能力則是發(fā)展的重中之重。”耿巖分析稱。

不少中小企業(yè)呼吁，作為光通信最為基礎(chǔ)的器件領(lǐng)域，國家有必要對光器件產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持，以構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。國內(nèi)許多器件廠商竭澤而漁的做法，不僅不利于企業(yè)自身的發(fā)展，反而會進(jìn)一步惡化整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境。

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【關(guān)鍵詞】 可見光通信系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 研究

一、可見光通信的定義

可見光通信技術(shù)的發(fā)展來源是一種白光LED技術(shù)，由此作為一種新型的通信技術(shù)，可見光通信技術(shù)的特點中也含有白光LED技術(shù)的特點，即作為突出的高速響應(yīng)特性。高速響應(yīng)特性表現(xiàn)為信號是由LED可見光進(jìn)行調(diào)節(jié)和傳輸?shù)摹＿@種新型技術(shù)的運(yùn)行原則就是結(jié)合可見光技術(shù)以及通信傳輸技術(shù)，構(gòu)建出一種基站燈，這種基站燈也吸收了照明和通信技術(shù)，所以在性質(zhì)上是一種兩用的基站燈。從而為寬帶的接入方式提供了一種新思路。

作為眾多新型的通信技術(shù)之一，可見光通信技術(shù)在近些年得到了快速發(fā)展，利用與生活緊密相連的可見光，進(jìn)行移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，提高路的質(zhì)量，為通信用戶提供更加高質(zhì)量的服務(wù)。這種通信技術(shù)不僅僅提高了移動通信網(wǎng)的安全性，還更加關(guān)注用戶的隱私，保證用戶的信息安全，減少長期使用通信網(wǎng)絡(luò)用戶的健康影響。

二、研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)

2.1研究現(xiàn)狀

由于可見光技術(shù)涉及到生活的方方面面，運(yùn)用廣泛，其中包括公共場合的電燈、廣場的大型顯示屏、道路上的路燈等等，正是可見光技術(shù)的場合應(yīng)用多，將照明和通信技術(shù)相結(jié)合的可見光通信系統(tǒng)也受到研究人員的關(guān)注和重視。也正是如此，現(xiàn)今將可見光通信系統(tǒng)的研究成果運(yùn)用到了許多方面，例如家庭無線網(wǎng)絡(luò)、辦公區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊取乙矠榱税l(fā)展這項新型技術(shù)，頒布了《“十二五”國家科技計劃信息領(lǐng)域2013年度備選項目征集指南》。總而言之，可見光通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀是樂觀的，受到重視。

2.2關(guān)鍵技術(shù)

可見光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)和元件主要總結(jié)為以下幾點：（1）可見光光源和光敏元件。顧名思義，可見光通信系統(tǒng)基礎(chǔ)的技術(shù)和元件就是可見光。作為該系統(tǒng)的“動力”，可見光光源和光敏元件的作用和功能，就是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，首先完成基本的照明功能，然后發(fā)出可見光，可見光中也就攜帶了調(diào)制信息。光敏元件的功能就是尋找和捕捉光信號，為光源提供光信號。（2）數(shù)字調(diào)制器和解調(diào)器。這一關(guān)鍵技術(shù)的工作原理就是，捕捉和根據(jù)光的特性進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。實質(zhì)上就是通過光信號，將光信號所傳播的信息轉(zhuǎn)化出來，為系統(tǒng)的運(yùn)作提供有效的保障。（3）信息編碼器。信息編碼器的功能就是在信息解制之后，將信息進(jìn)行排列和編制，形成連續(xù)的波形，通過驅(qū)動電路直接驅(qū)動可見光光源進(jìn)行發(fā)光，也是通過信息編碼器，恢復(fù)傳遞的信息。

三、可見光通信系統(tǒng)的應(yīng)用困難

可見光通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)是白光LED技術(shù)，雖然通信結(jié)構(gòu)簡單，但是在應(yīng)用當(dāng)中也存在一些問題和困難。主要有整個系統(tǒng)的信號傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎退俣纫矝]有達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，從而也就導(dǎo)致了最終的照明無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，還存在一些通信傳播的盲區(qū)，這些盲區(qū)也影響到了整個系統(tǒng)的通信功能。例如一些路人或者物體的阻擋，也會影響信號的接收，LED的布局也不夠合理，從而也降低了信號的接收效率。同時，信號的傳輸頻率往往是不同的，這就顯示了現(xiàn)今可見光通信系統(tǒng)急需正交頻分復(fù)用調(diào)制功能。系統(tǒng)的調(diào)制帶寬也需要提高均衡技術(shù)。

四、未來發(fā)展的趨勢和展望

1、大型會館內(nèi)的使用。在一些博物館和展覽會館中，主要運(yùn)用的方面就是信息的講解。參觀者可以通過自己的手機(jī)一些的數(shù)碼設(shè)備，了解和接收相關(guān)信息的文字和圖像等等，十分方便。

2、應(yīng)用于商業(yè)方面。可以運(yùn)用在商品功能上，例如在電子賀卡、小玩具等上加入LED功能，也是為商品提供新的設(shè)計思路。

3、運(yùn)用于實時信息的傳播方面。在股市中、交通信息、商品廣告等方面，這些信息的更新效率要求較高，追求實時性，將該系統(tǒng)運(yùn)用到這些方面，人們能夠隨時隨地了解信息的更新。

4、照明市場的運(yùn)用。可見光通信系統(tǒng)的照明功能可以運(yùn)用在照明市場中。照明市場范圍廣，應(yīng)用領(lǐng)域多，例如車用照明、交通照明等等。該系統(tǒng)在使用照明功能的同時，還能夠通過通信功能完成信息的采集。

五、結(jié)語

作為一種新型的技術(shù)，可見光通信系統(tǒng)不僅受到研究人員以及國家的重點關(guān)注，在功能上實用性和功能也非常強(qiáng)大。本篇文章對該系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究和分析，對其中所存在的問題進(jìn)行了解答，并對未來的發(fā)展做出了展望。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]胡國永；陳長纓；陳振強(qiáng)；；白光LED照明光源用作室內(nèi)無線通信研究[J]；光通信技術(shù)；2006年07期

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[關(guān)鍵詞]無線光通信技術(shù)高速率數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成

中圖分類號：TN929.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）21-0365-01

1 前言

隨著信息化社會的到來，通信技術(shù)也得到了日新月異的發(fā)展。在過去的幾年中，人們對傳輸速率的要求越來越高，使用高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩魯?shù)量每年都在遞增，光纖通信因為能傳輸高速率的數(shù)據(jù)，成為廣域通信網(wǎng)的骨干網(wǎng)絡(luò)，如今在廣域通信網(wǎng)中80%以上的信息是通過光纖傳輸?shù)摹５菑墓饫w骨干網(wǎng)到用戶之間的"最后一英里"，如果鋪設(shè)光纜，不僅花費(fèi)大而且耗時；許多無線通信技術(shù)可以解決"最后一英里"的問題，但是這些技術(shù)需要向無線電管理委員會申請頻率執(zhí)照，不僅要使用戶支付大量的頻率占用費(fèi)，而且申請也要花費(fèi)數(shù)月的時間。

2 無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成

無線光通信系統(tǒng)是以大氣作為傳輸媒質(zhì)來進(jìn)行光信號的傳送的。只要在收發(fā)兩個端機(jī)之間存在無遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率，就可以進(jìn)行通信。

一個無線光通信系統(tǒng)包括三個基本部分：發(fā)射機(jī)、信道和接收機(jī)。在點對點傳輸?shù)那闆r下，每一端都設(shè)有光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，可以實現(xiàn)全雙工的通信。系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機(jī)的光源受到電信號的調(diào)制，通過作為天線的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，將光信號通過大氣信道傳送到接收機(jī)望遠(yuǎn)鏡；在接收機(jī)中，望遠(yuǎn)鏡收集接收到光信號并將它聚焦在光電檢測器中，光電檢測器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別，可以選用透過率較好的波段窗口。對基于FSO的系統(tǒng)來說，最常用的光學(xué)波長是近紅外光譜中的850nm；還有一些基于FSO的系統(tǒng)使用1500nm的波長，可以支持更大的系統(tǒng)功率。

3 無線光通信系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢

3.1 頻帶寬，速率高

從理論上講，F(xiàn)SO的傳輸帶寬與光纖通信的傳輸帶寬相同，只

是光纖通信中的光信號在光纖介質(zhì)中傳輸，而FSO的光信號在空氣

介質(zhì)中傳輸。FSO產(chǎn)品目前最高速率可達(dá)，最遠(yuǎn)可傳送4km。

3.2 頻譜資源豐富

與微波技術(shù)相比，F(xiàn)SO設(shè)備多采用紅外光傳輸，有相當(dāng)豐富的

頻譜資源，不需要申請頻率執(zhí)照，也不需要交納頻率占用費(fèi)，這是一般微波通信和無線通信無法比擬的。

3.3 適用任何通信協(xié)議

適用于任何環(huán)境，不依賴某種協(xié)議。現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)常用的SDH、

ATM、以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等都能通過，并可支持的傳輸速率，用于傳輸數(shù)據(jù)、聲音和影像等各種信息。

3.4 架設(shè)靈活便捷

FSO可以直接架設(shè)在屋頂，以及在江河湖海上進(jìn)行通信，可以完成地對空、空對空等多種光纖通信無法完成的通信任務(wù)，而且無需埋設(shè)光纖，可以在幾小時內(nèi)建立起通信鏈路，方便快捷，大大縮短了施工周期。

3.5 安全可靠

無線光通信的安全性是非常顯著的，由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束，因此竊聽和人為干擾幾乎是不可能的。

3.6 經(jīng)濟(jì)

光纖網(wǎng)絡(luò)的成本通常很高，鋪設(shè)過程耗時，而且投資不可撤回，而無線光通信技術(shù)可以在城域光網(wǎng)之外提供高帶寬連接，而成本只有在地下埋設(shè)光纜的五分之一。

4 無線光通信系統(tǒng)存在的問題

FSO是一種視距寬帶通信技術(shù)，發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間需要嚴(yán)格的視線傳播，當(dāng)通信設(shè)備安裝在高樓的頂部時，在風(fēng)力的作用下建筑物會發(fā)生擺動，這樣便會影響激光器的對準(zhǔn)。由于大樓結(jié)構(gòu)中某些部分的熱脹或輕微的地震等原因，有時也會導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收機(jī)無法對準(zhǔn)。

惡劣的天氣情況，會對傳播信號產(chǎn)生衰耗。空氣中的散射粒子，會使光線在空間、時間和角度上產(chǎn)生偏差。大氣中粒子還會吸收激光的能量，衰減信號的發(fā)射功率。

傳輸距離與信號質(zhì)量的矛盾非常突出，傳輸距離越大，光束就會越寬，接收的光信號質(zhì)量越差。

激光的安全問題必須考慮。發(fā)射功率必須限制在保證眼睛安全的功率范圍內(nèi)。

5 無線光通信發(fā)揮的應(yīng)用范圍

可以作為預(yù)防服務(wù)中斷的光纖通信和微波通信的備份；可以應(yīng)用于移動通信基站間的互連，無線基站數(shù)據(jù)回傳；應(yīng)用于近距離高速網(wǎng)的建設(shè)以及最后一英里接入；不宜布線或是布線成本高、施工難度大、經(jīng)市政部門審批困難的地方；在軍事設(shè)施或其他要害部門需要嚴(yán)格保密的場合；用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)互連和數(shù)據(jù)傳輸。

6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

Canon主要產(chǎn)品有：CanobeamDT-50，速率從25Mbit/s到

622Mbit/s，可連接FastEthernnet、FDDI、ATM。特點是具有自動跟蹤系統(tǒng)，調(diào)整探測器件的位置以檢測激光束的光軸，所以不因建筑物的擺動而使傳輸中斷。同時，鏡頭自動跟蹤特性增加傳輸距離達(dá)2km。CanobeamIII：數(shù)據(jù)速率達(dá)到622Mbit/s，有不同的網(wǎng)絡(luò)接口，如ATM、FDDI、FastEthernet，并可選擇SNMP的TCP/IP。

桂林三十四所產(chǎn)品的主要性能參數(shù)有以下一些，傳輸速率：8Mbit/s，34Mbit/s，155Mbit/s；工作波長：850nm；通信距離：1～4km；光發(fā)射功率：小于40mW。

中科院成都光電技術(shù)研究所，開發(fā)的產(chǎn)品主要性能參數(shù)有傳輸速率：10Mbit/s；工作波長：850nm；通信距離：1～4km；發(fā)射功率：3～30mW。

深圳飛通有限公司開發(fā)出的樣機(jī)，其速率有155Mbit/s、622Mbit/s以及幾種，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)4km。

7 FSO研究的發(fā)展趨勢

FSO目前存在的問題主要集中在下面幾個方面：針對大樓擺動的瞄準(zhǔn)問題；大氣中粒子對光線的散射、吸收問題；提高傳輸速率問題。這些問題影響了傳輸?shù)目煽啃裕詫@些問題的研究成為FSO的發(fā)展方向。

7.1 發(fā)射、接收的瞄準(zhǔn)的研究

在大風(fēng)中或因地震引起大樓的擺動，發(fā)射機(jī)發(fā)送的光信號對不準(zhǔn)接收機(jī)，產(chǎn)生的誤差大，甚至通信無法實現(xiàn)。目前的研究方向在于提高激光的瞄準(zhǔn)，怎樣利用非機(jī)械裝置來實現(xiàn)精確的對準(zhǔn)和快速瞄準(zhǔn)；在接收機(jī)方面，散射光線也帶有信息，接收散射光線越多，接收的信號能量越大，但同時接收的噪聲也越大，所以盡量提高接收機(jī)接收信號總功率，又不能降低信噪比成為研究目標(biāo)；

7.2 減小大氣對通信的影響

在不同的環(huán)境中不同波長的光線會有不同的傳播特性，這些不同的特性導(dǎo)致了在不同環(huán)境下，不同波長的光線會有不同的吸收窗口、不同的散射函數(shù)以及不同的折射率，需要尋求一種最優(yōu)波長，在通信鏈路中找出波長與性能的最優(yōu)組合。

7.3 傳輸速率的提高

FSO相對于其他接入設(shè)備最大的優(yōu)勢之一就是帶寬。現(xiàn)在FSO產(chǎn)品的速率從2Mbit/s開始，形成多個系列，比較典型的有10Mbit/s、100Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s。有的公司采用波分復(fù)用技術(shù)，速率可以達(dá)到、10Gbit/s。

綜上所述，F(xiàn)SO的發(fā)展方向是解決大樓的抖動引起的對不準(zhǔn)問題、大氣微粒的散射問題、大氣湍流影響通信問題，提高系統(tǒng)可靠性，在此基礎(chǔ)上提高傳輸速率，使FSO發(fā)揮最大優(yōu)勢。

8 結(jié)束語

無線光通信已經(jīng)成為現(xiàn)實，它是連接寬帶網(wǎng)的一種快捷方法。文中詳細(xì)地介紹了國內(nèi)外目前對FSO的研究以及研究成果，分析了目前存在的問題，如果這些問題能得到解決，那么必能發(fā)揮FSO的最大潛能和優(yōu)勢。隨著無線光通信技術(shù)的不斷完善，它一定可以得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】無線光通信相關(guān)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)

一、無線光通信技術(shù)的介紹

（1）無線光通信技術(shù)的概念。無線光通信技術(shù)是集無線通信和光纖通信兩者特點的一種新興技術(shù)，近十年來，無線光通信技術(shù)在我國相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展的很快，并且獲取了明顯的成績，對國內(nèi)外無線光通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。無線光通信技術(shù)的英文名為Free Space Optical Communication，可以簡稱為FSO，把英文名直接翻譯，就可以知道“自由空間光通信”的意思，所以，無線光通信技術(shù)又可以稱為自由空間光通信。無線光通信技術(shù)作為無線通信和光纖通信融合的產(chǎn)物，其相關(guān)研究領(lǐng)域重視其低輻射、抗干擾和高寬帶等特點，在研究過程中把它的這些特點體現(xiàn)出來，從而確定了無線光通信產(chǎn)業(yè)將來的研究方向。（2）無線光通信技術(shù)的基本工作原理。無線光通信技術(shù)，即自由空間光通信技術(shù)的工作原理是利用光波作為載體，通過大氣傳輸無線通信信號的一種無線通信方式，其輻射強(qiáng)度較低，對外界的干擾有一定的抵抗力，而且其包含的寬帶范圍很廣，是現(xiàn)代高科技發(fā)展的典型例子。無線光通信系統(tǒng)的信息傳輸以光波作為載體，所以其每一節(jié)點都要安裝光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，這樣才能完成以大氣作為傳輸煤質(zhì)的無線光通信的全過程。由于無線光通信系統(tǒng)存在光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)，結(jié)合光波分重復(fù)利用的技術(shù)，無線光通信系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)雙方向的通信。光發(fā)射機(jī)是一個由很多部分構(gòu)成的大系統(tǒng)，無線光通信的傳輸要求光發(fā)射機(jī)具備激光器、調(diào)制器以及編碼器等部分，而且對無線光通信傳輸煤質(zhì)的大氣也有要求，必須是無遮擋的大氣信道才能發(fā)送信號。與光發(fā)射機(jī)對應(yīng)的光接收機(jī)包括的系統(tǒng)部分不同于光發(fā)射機(jī)，一般由光檢測器、譯碼器和解調(diào)器等部分構(gòu)成，光接收機(jī)的工作過程與光發(fā)射系統(tǒng)的工作過程正好相反。

二、無線光通信的相關(guān)應(yīng)用

（1）無線光通信在骨干網(wǎng)的應(yīng)用。無線光通信技術(shù)具有上文中提到的抗干擾、低輻射和高寬帶等一系列獨(dú)特的優(yōu)點，把它具有適合運(yùn)用在骨干網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)用，無線光通信豐富的頻譜資源，使得骨干網(wǎng)的傳輸過程變得簡易，可以節(jié)省建設(shè)成本，解決骨干網(wǎng)傳輸過程的常見問題，又節(jié)省建設(shè)所用的時間，對骨干網(wǎng)的健康運(yùn)行帶來極大的保證。骨干網(wǎng)運(yùn)用無線光通信技術(shù)的原因就在于，無線光通信技術(shù)具有高寬帶和抗干擾等優(yōu)點，總之，骨干網(wǎng)利用無線光通信技術(shù)的高寬帶和抗干擾等特點來減少建設(shè)成本，對企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益。（2）無線光通信在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用。無線光通信是無線通信和光纖通信的相互結(jié)合，在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中使用無線光通信技術(shù)，能夠發(fā)揮其獨(dú)特的特點，給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。因為，無線光通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)通信中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在光纖網(wǎng)絡(luò)的備份，網(wǎng)絡(luò)光線的備份是指網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商為了確保網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和穩(wěn)定性而鋪設(shè)的兩條線路中的一條，這個一條備份冗余線路是利用無線光通信技術(shù)的特點，減少網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的建設(shè)成本，從而提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。（3）無線光通信在局域網(wǎng)及特殊環(huán)境中的應(yīng)用。企業(yè)和學(xué)校等單位的局域網(wǎng)的建設(shè)和受災(zāi)區(qū)、野外工作區(qū)域等特殊的工作環(huán)境中利用無線光通信技術(shù)，同樣節(jié)省建設(shè)成本、省時省力，使得信號的傳輸容量和傳輸速率得到提升的機(jī)會。

三、無線光通信常見的幾項關(guān)鍵技術(shù)

1、無線光通信中的數(shù)字平滑濾波器。雖然無線光通信技術(shù)本身具有抗干擾等獨(dú)特的優(yōu)點，但是傳輸過程中的眾多噪聲直接影響有用信號的正常傳輸?shù)浇邮諜C(jī)的過程，大大降低有用信號的正確傳輸。利用無線光通信技術(shù)的信息傳輸過程需要一個安靜的環(huán)境，像自然背景噪聲、電路中的熱噪聲和器件的開關(guān)噪聲都會影響到信號傳輸，如果再不排除這些噪聲的干擾，就會很大程度上降低無線光信號的傳輸質(zhì)量。對此，無線光通信產(chǎn)業(yè)采取了數(shù)字平滑濾波器的技術(shù)，主要針對信息傳輸過程中的眾多噪聲，從而保證有用信號的傳輸?shù)馁|(zhì)量。

（1）數(shù)字平滑濾波器的設(shè)計。為了排除無線光通信過程中自然背景噪聲等眾多噪聲的影響，特意設(shè)計出了由A/D采樣電路和數(shù)字濾波器兩部分構(gòu)成的數(shù)字平滑濾波器，對由探測器發(fā)出的信號進(jìn)行過頻采樣并量化，再把信號送入數(shù)字平滑濾波器進(jìn)行處理，基本上達(dá)到排除噪聲對信號傳輸?shù)挠绊憽＃?）數(shù)字平滑濾波器的均值濾波。均值濾波是指數(shù)字平滑濾波器的工作原理，數(shù)字平滑濾波器對被A/D采樣電路量化好的模擬信號值進(jìn)行計算，算出某一區(qū)段的平均值，把整個區(qū)段的模擬信號都進(jìn)行平均值的計算操作，然后再把每一個區(qū)段的平均值加權(quán)作為均值濾波器的輸出值。一般情況下通過分組計算平均值或者滑動求平均法計算出均值濾波器的輸出值，從而濾出有用信號，達(dá)到降低噪聲影響的目標(biāo)。

2、多接受技術(shù)。多接受技術(shù)是無線光通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，在現(xiàn)代的大部分移動通信系統(tǒng)中得到廣泛地應(yīng)用，受到了我國通信產(chǎn)業(yè)的青睞，這種技術(shù)在國內(nèi)外很有發(fā)展前途。多接受技術(shù)顧名思義就是分集接收，是指通過合并技術(shù)對若干個不相關(guān)的信號合為一路信號輸出的技術(shù)。本文下面具體介紹分集合并技術(shù)的三種不同方式以及多接受系統(tǒng)的設(shè)計思路：

（1）分集合并的方式：多接受技術(shù)，即分集合并技術(shù)的分集合并方式有等增益合并、最大比值合并和選擇式合并等三種類型，這三種分集合并方式的性能和實現(xiàn)難度都不同，例如，等增益合并的方式性能一般，實現(xiàn)較容易，雖然最大比值合并的實現(xiàn)有難度，但是其性能最好，而選擇式合并的實現(xiàn)較簡單，但是性能最差。最大比值合并，等增益合并，選擇式合并。（2）多接收系統(tǒng)設(shè)計。多接受系統(tǒng)的設(shè)計是為了降低大氣信道對信號產(chǎn)生的隨機(jī)影響，在無線光通信系統(tǒng)的接收機(jī)上安裝探測器，而且盡量使用很多個信號探測器，對無線光信號進(jìn)行探測，然后把探測出來的多路信號單獨(dú)放大，通過A/D采樣電路采樣量化，再通過A/D采樣電路的轉(zhuǎn)換，最后進(jìn)行數(shù)字平滑濾波和分集接收器的合并處理，最終得到合并信號。

3、信道編碼技術(shù)。信道編碼技術(shù)是指在無線光通信系統(tǒng)中，在等待發(fā)送的信息碼元的基礎(chǔ)上，還增加一些碼元的技術(shù)，在信號傳輸過程中具有發(fā)現(xiàn)錯誤和修正錯誤的功能。為了提高無線光通信信號傳輸?shù)目煽啃裕媚撤N算術(shù)的編碼規(guī)則，在接收端增加一些監(jiān)督碼元或校驗碼元，對等待發(fā)送的信息進(jìn)行解碼，從而檢查并修正碼元出現(xiàn)的錯誤。

結(jié)語：無線光通信與人們的生活息息相關(guān)，因為，在科技快速發(fā)達(dá)的當(dāng)今社會，無線光通信技術(shù)已經(jīng)廣泛深入到了人們的生活，給人們帶來了很多的便利。根據(jù)上文內(nèi)容無線光通信技術(shù)具有很多優(yōu)點，已經(jīng)在第三代和第四代通信工具中廣泛應(yīng)用，促進(jìn)國內(nèi)外通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，幾項關(guān)鍵技術(shù)的研究體現(xiàn)出其廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1]劉義樂.無線光通信關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué). 2013（01）

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關(guān)鍵詞：FSO技術(shù)；光纖；成本節(jié)約

光通信分為有限光通信和無線光通信兩種，有線光通信即光纖通信，已經(jīng)成為廣域網(wǎng)，城域網(wǎng)的主要傳輸方式之一。無線光通信又稱為自由空間光通信。（FSOfreespaceopticalcommunication）。FSO技術(shù)以激光為載體，用點對點或者點對多點的方式來實現(xiàn)連接。

一、無線光通信的簡介。

光通信的出現(xiàn)其實比無線電通信還要早一些。波波夫發(fā)送與接收第一封無線電報是在1896年。但是已發(fā)明電話而著名的，家喻戶曉的貝爾，在1876年發(fā)明電話之后，就想到了利用光來通電話的問題。1880年，他利用太陽光作為光源，用硒晶體（為一種鏈狀自然金屬單質(zhì)礦物、三方晶系，空間群為93.21，晶體沿Z軸延長呈針狀、柱狀、灰色、條痕紅色，解理平行三組完全，晶體易彎曲，具撓性。莫氏硬度2.25～3。密度4.8克/立方厘米，為硒化物的風(fēng)化產(chǎn)物，由硒鉛礦變來，常與褐鐵礦共生。）作為光的接收器件，成功的完成了光電話的試驗。而通話的最長距離已經(jīng)達(dá)到了213米。在筆者看來，在貝爾畢生的發(fā)明中，光電話應(yīng)該當(dāng)之無愧為最偉大的發(fā)明。

無線光通信的系統(tǒng)組成可如圖所示

如圖可以看出，一個無線光通信系統(tǒng)包括三個基本的組成部分，發(fā)射機(jī)，信道和接收機(jī)。FSO系統(tǒng)的傳播介質(zhì)是大氣，它是憑借大氣進(jìn)行光的信號傳播。所以，只要在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在足夠的光發(fā)射功率，并且存在無遮擋的視距路徑，就可以完成FSO的通信了。

對于一個無線光通信的系統(tǒng)來說，最經(jīng)常使用的光學(xué)波長為近紅外光譜―850nm，如若要支持更大的系統(tǒng)功率的話，也可以使用紅外光譜―1500nm的波長。在FSO點對點的傳輸過程中，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的設(shè)置都是雙向的，即每一端都可發(fā)射光信號和接受光信號。以便于實現(xiàn)雙邊通信。而FSO所采用基本技術(shù)則是光電的轉(zhuǎn)換（photovoltaicconversion），光電轉(zhuǎn)換過程的原理是光子將能量傳遞給電子使其運(yùn)動從而形成電流。這一過程有兩種解決途徑，最常見的一種是使用以硅為主要材料的固體裝置，另一種則是使用光敏染料分子來捕獲光子的能量。染料分子吸收光子能量后將使半導(dǎo)體中的帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴分離。

二、FSO系統(tǒng)的一些關(guān)鍵技術(shù)。

FSO的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：高功率激光光源技術(shù)，光收發(fā)天線和精密可靠的光束控制技術(shù)，大氣信道的研究，高靈敏度的信號探測和處理技術(shù)，高精度的捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)（ATP）技術(shù)等。

高功率激光器的選擇是FSO技術(shù)中十分重要的一環(huán)，激光器是用來產(chǎn)生激光信號，并形成光束射向空間。激光器的好壞直對通信質(zhì)量及通信距離有著十分重要的影響，對系統(tǒng)整體性能影響更大，因而對它的選擇是一個重點。空間光通信的傳輸距離長，空間損耗大，因此激光器輸出功率大，調(diào)制速率高是對光發(fā)射器的一個重要要求。

一般用于空間通信的激光器有三類，其中的.二氧化碳激光器。，輸出功率最大（>10kw），輸出波長有10.6m、9.6m，但缺點是體積較大，壽命較短，因為它只適合于衛(wèi)星與地面間的通信而不適合FSO系統(tǒng)的運(yùn)用。

快速、精確的捕獲、跟蹤和瞄準(zhǔn)（ATP）技術(shù)，是保證實現(xiàn)空間遠(yuǎn)距離光通信的必要核心技術(shù)。該系統(tǒng)的組成包括兩個部分：捕獲（粗跟蹤）系統(tǒng)。“它比較適合在較為寬廣的范圍內(nèi)捕獲目標(biāo)，捕獲范圍約達(dá)±1°～±20°或更大。通常采用CCD陣列來實現(xiàn)，并常與帶通光濾波器、信號實時處理的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)共同完成粗跟蹤，即目標(biāo)的捕獲。捕獲的視場角為幾mrad，靈敏度約為10pW，跟蹤精度為幾十mrad；”跟蹤、瞄準(zhǔn)（精跟蹤）系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在最終完成目標(biāo)捕獲后，對相應(yīng)目標(biāo)進(jìn)行瞄準(zhǔn)和實時跟蹤。通常采用四象限紅外探測器（QD）或Q-APD高靈敏度位置傳感器來實現(xiàn)，并配以相應(yīng)伺服控制系統(tǒng)。精跟蹤要求視場角為幾百ad，跟蹤精度為幾rad，跟蹤靈敏度大約為幾nW。

大氣信道：對于大氣對激光通信信號的干擾的分析比比較有局限性，目前僅存在于大氣的吸收和散射等，很少涉及到大氣湍流所引起的一系列問題比如閃爍、光束漂移、擴(kuò)展以及大氣色散等。其實這些因素都直接影響著接收端信號的信噪比，進(jìn)而影響系統(tǒng)的誤碼率和通信距離、通信帶寬。因此，筆者認(rèn)為有必要在這方面進(jìn)行更加深入的探討，并合理提出以上問題的解決方案。例如，采用自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)就是一個非常不錯的研究方向。

三、FSO系統(tǒng)的優(yōu)點與不足。

FSO系統(tǒng)是不需要向無線管理委員會申請頻率執(zhí)照的，所有比其他的技術(shù)都要便捷很多，而且該系統(tǒng)所使用的機(jī)型小巧，容易架設(shè)。能夠很便捷的解決寬帶接入的問題，不失為一種省錢省時省力的好方法。

1.FSO系統(tǒng)的頻帶很寬，速率很高。這是由于FSO系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)與其他的不同，它是以空氣為傳輸介質(zhì)的，所以所產(chǎn)生的阻礙會相對于光纖傳輸會更小，在相同的帶寬之下，有著更大的優(yōu)勢。

2.FSO系統(tǒng)適合多種通信協(xié)議，在之前的通信系統(tǒng)中，一個普遍的比較麻煩的問題就是依賴與某種協(xié)議，但是FSO系統(tǒng)完全突破了這一限制，在現(xiàn)今通用的通信網(wǎng)絡(luò)中，比如以太網(wǎng)，ATM等，都支持FSO的傳輸速率。

因此又節(jié)約了一大批的資源成本。

3.FSO系統(tǒng)的搭建相當(dāng)方便，不論是在江河海灘上，還是辦公大樓，屋頂上均能方便的架設(shè)，除了能實行地面架設(shè)以外，更不可思議的是可以直接進(jìn)行空間架設(shè)。并且架設(shè)時間相當(dāng)短，一般幾個小時之內(nèi)便可以完成，大大節(jié)約了人力資源成本。

4.FSO系統(tǒng)的安全性能高，由于該系統(tǒng)具有非常窄的波束以及良好的方向性，因此很難以擾或者竊聽。同時，相對于價格昂貴的光纖網(wǎng)絡(luò)來說，F(xiàn)SO系統(tǒng)的成本很低，大概只有光纖系統(tǒng)的百分之二十的成本。

此外，F(xiàn)SO系統(tǒng)在很多方面都可以得到合理的運(yùn)用，比如可以用于軍事設(shè)施或者國家保密部門的內(nèi)部系統(tǒng)，用于施工難度高，技術(shù)難度大的省市或者邊遠(yuǎn)地區(qū)，還可以作為防止光纖通信服務(wù)以外中斷的后備計劃，以及用于公司內(nèi)部，家庭內(nèi)部的局域網(wǎng)的連接。

當(dāng)然，任何的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)都是有自身的缺點和不足的，F(xiàn)SO作為一種通信技術(shù)，自然界對其影響還是很大的。因為激光對位置的精準(zhǔn)度要求很高，如果由于大自然的風(fēng)，雨，雷等原因而造成了激光發(fā)射器或者接收器位置的稍微偏離，便會影響光信號的對準(zhǔn)與接收。除了惡劣的天氣，空氣質(zhì)量也是影響其工作的因素之一，空氣中的散射粒子同樣的會使發(fā)出的光信號產(chǎn)生偏差，所以FSO系統(tǒng)對于空氣質(zhì)量也是有一定的要求的。

由于FSO系統(tǒng)多半是用于短距離的傳輸，因此長距離傳輸也就成為了它的弱點。這使得該系統(tǒng)的運(yùn)用范圍變得很窄。同時，由于是采用激光技術(shù)，對人體的安全也是不容忽視的因素之一。

中國的FSO技術(shù)引進(jìn)時間比較晚，所以無線光技術(shù)到目前為止仍然處于研究起步的階段，尚未投入到大規(guī)模的使用和生產(chǎn)。少數(shù)的幾家公司率先實驗制制作出了成品，但是也還沒有投入到生產(chǎn)。究其主要的原因，還是對該技術(shù)存在著技術(shù)拿捏上的不足以及對其可靠性有所懷疑，因而不敢進(jìn)行大規(guī)模的使用。但是，在筆者看來，無線光通信在國外已經(jīng)有了良好的發(fā)展，說明其大規(guī)模的使用已經(jīng)成為了必然的趨勢。它的便捷性，快速性以及對成本的要求較低，使得其成為了不可代替的一種通信技術(shù)手段。筆者相信，經(jīng)過廣泛的研究和對突出問題的解決，F(xiàn)SO技術(shù)將在國內(nèi)有著非常大的發(fā)展前景。（作者單位：華中科技大學(xué)文華學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（04）。

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[關(guān)鍵詞]全光通信；信息；網(wǎng)絡(luò)；光纖

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.114

[中圖分類號]TN929.11 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2016）12-0-02

在日常生活中，人們常常需要將信息從一個地方傳遞到另一個地方，這種信息傳遞的過程就是通信。從古代的烽火臺到1880年貝爾發(fā)明的電話，都是通信的手段，實現(xiàn)信息傳遞功能的技術(shù)稱為通信技術(shù)。隨著光纖的發(fā)明和普及，通信從電傳輸發(fā)展到了光傳輸，而近幾年“全光網(wǎng)絡(luò)”的提出和應(yīng)用使通信方式有了質(zhì)的飛躍。

1 光纖的發(fā)展

光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是光的全反射。1960年，美國科學(xué)家Meiman發(fā)明了紅寶石激光器，光通信從此有了起點；1966年，高錕博士發(fā)表了《光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》一文，提出只要降低玻璃纖維的雜質(zhì)，就能使玻璃纖維的損耗降低到20 dB/km，就有了用于通信的可能；1970年美國貝爾實驗室、日本電氣公司和前蘇聯(lián)先后研制成功鎵鋁砷雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器，為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；1970年，美國康寧公司研制成功損耗20 dBkm的石英光纖；1986年光纖的損耗降低到了0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。光纖按傳輸模式分為單模光纖和多模光纖，工作波長從0.85 μm發(fā)展到1.31 μm和1.55 μm，傳輸速率從MB/S發(fā)展到GB/S。

光纖的特點：頻帶極寬；損耗小；保密性強(qiáng)；抗干擾性強(qiáng)；光纖通信不帶電，可用于易燃易爆場合；使用環(huán)境溫度范圍寬；抗化學(xué)腐蝕，使用壽命長。

2 光纖通信的發(fā)展

所謂光纖通信，就是利用光導(dǎo)纖維來傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信目的。電通信是以電流作為信息的載體實現(xiàn)信息傳輸，而光通信是以光波作為信息載體而實現(xiàn)信息傳輸。要使光波成為信息的載體，必須對光進(jìn)行調(diào)制。光纖通信原理是在發(fā)送端首先把信息變成電信號，然后調(diào)制到發(fā)光器發(fā)出的光束上，使光的強(qiáng)度隨電流信號的頻率變化發(fā)生變化，然后通過光纖傳送出去；在信息的接收端，檢測器把收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)解調(diào)后變成原來的信息。

光纖通信系統(tǒng)可分為三部分：電端機(jī)（電發(fā)射機(jī)、電接收機(jī)）；光端機(jī)（光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)）；傳輸光纖。光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹饕侄危饫w通信的發(fā)展歷史雖然只有一二十年，但已經(jīng)已經(jīng)歷了三代：短波長多模光纖時期、長波長多模光纖時期和長波長單模光纖時期。光纖通信是通信史上的重大進(jìn)步，歐美日等許多國家都已不再建設(shè)電纜線路，而大力建設(shè)發(fā)展光纖通信網(wǎng)。中國的光纖通信這幾年進(jìn)步較快，大多數(shù)運(yùn)營商都已實現(xiàn)了信息的光纖傳輸。

3 全光通信

全光通信指的是用戶與用戶之間的信號傳輸與交換全部采用光波技術(shù)，即數(shù)據(jù)從源節(jié)點到目的節(jié)點的傳輸過程都在光域內(nèi)進(jìn)行，而且其在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的交換使用可靠性高、大容量和高度靈活的光交叉連接設(shè)備（OXC）。在全光網(wǎng)絡(luò)中，由于無需電信號的處理，所以允許存在不同的協(xié)議和編碼，使信息傳輸具有透明性。它同SDH傳送網(wǎng)一樣，滿足傳送網(wǎng)通信模型，遵循一般傳送網(wǎng)的組織原理、功能結(jié)構(gòu)的建模和信息定義，采用了相似的描述方式。因此，很多SDH傳送網(wǎng)的功能和體系構(gòu)想都可以用于全光通信網(wǎng)。

光通信的復(fù)用方式分為以下幾種。

（1）空分復(fù)用：利用在空間分割構(gòu)成不同的信道來實現(xiàn)光復(fù)用的技術(shù)。

（2）時分復(fù)用：各路信號在同一信道上占有不同的時間間隙進(jìn)行通信。

（3）波分復(fù)用（WDM）：在一根光線中同時傳送不同波長的多個光載波信號的技術(shù)。

波分復(fù)用又分粗波分復(fù)用（CWDM）、密集波分復(fù)用（DWDM）和頻分復(fù)用（FDM）。

WDM系統(tǒng)的特點：①充分利用光纖的巨大帶寬資源，光纖通信的優(yōu)勢之一是其近30 THz的巨大潛在帶寬容量；②可同時傳輸多種不同類型的信號；③超大傳輸容量；④節(jié)省光纖資源，節(jié)省成本；⑤各通路透明傳輸，平滑升級擴(kuò)容，光傳送網(wǎng)可支持盡可能多的客戶；⑥利用成熟的TDM技術(shù)；⑦利用EDFA實現(xiàn)超長距離傳輸；⑧對光纖的色散無過高要求；⑨可組成WDM全光網(wǎng)絡(luò)。

全光網(wǎng)絡(luò)（AON ，All Optical Network）是指信號只是在進(jìn)出網(wǎng)絡(luò)時才進(jìn)行電/光和光/電的變換，而在網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在。因為在整個傳輸過程中沒有電的處理，所以PDH、SDH、ATM等各種傳送方式均可使用，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率。

全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括全光交換、光交叉連接、全光中繼和光復(fù)用/解復(fù)用、全光信息的放大和再生。

3.1 全光交換

全光交換技術(shù)分為光的電路交換和光分組交換。光的電路交換和現(xiàn)在的電路交換技術(shù)相似，光交換可以分為：時分交換技術(shù)、波分交換技術(shù)、空分交換技術(shù)、復(fù)合型光交換等技術(shù)。

全光網(wǎng)絡(luò)支持不同需求的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)的不同需求使用戶對寬帶的要求也不同，這時候光分組交換技術(shù)就被提出來了。

3.2 光交叉連接（OXC）

光交叉連接一種能在不同的光路徑之間進(jìn)行光信號交換的光傳輸設(shè)備。它用作在全光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點處將不同光纖信號（或各波長信號）與其他光纖的信號進(jìn)行可控的連接。OXC主要有光交叉連接矩陣、管理控制單元、輸入單元、輸出單元等模塊組成，光交叉連接也有空分、時分、波長交叉等不同方式，目前空分交叉和波長交叉比較成熟。

3.3 全光中繼

現(xiàn)在的光纖傳輸系統(tǒng)采用光＼電＼光再生中繼器方式，這種方式十分復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性也受到影響。去掉上述光＼電＼光的轉(zhuǎn)換過程，在光路上直接對信號進(jìn)行放大傳輸，是全光傳輸必須解決的問題。目前已經(jīng)開發(fā)出半導(dǎo)體光放大器和光纖放大器，上述問題便得到了解決。

3.4 光的復(fù)用與解復(fù)用

光時分復(fù)用技術(shù)Optical Time Division Multiplexing（OTDM），是指多路光信號可以在一條劃分成若干時隙的復(fù)用信道中傳輸。

光波分復(fù)用技術(shù)Wavelength Division Multiplexing（WDM），不同波長的光信號經(jīng)調(diào)至后在一根光纖中傳輸。密集波分復(fù)用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）是在WDM的基礎(chǔ)上，光載波的光譜間距更加緊密，從而使光纖達(dá)到更高的傳輸性能。

3.5 全光信息的放大和再生

信號在光纖中傳輸，光纖的色散和損耗對通信質(zhì)量的影響很嚴(yán)重。損耗導(dǎo)致信號隨傳輸距離的增加而衰減。這就需要一種能使光信號放大的技術(shù)，摻餌光纖放大器（EDFA）是一種對光信號放大的有源光元器件，有了它就可實現(xiàn)光纖遠(yuǎn)距離、大容量的信息傳輸。光信號在光纖中傳輸會有不同程度的色散，它會使得光信號脈沖展寬，發(fā)生干擾，使誤碼率增加，因此對光信號進(jìn)行再生措施也是必然的需要。

4 全光通信的發(fā)展

全光通信是通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)實目標(biāo)。全光傳送網(wǎng)（OTN）是目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢，在點對點信息傳輸中，全過程不經(jīng)過任何的光電轉(zhuǎn)換。下一步，光聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)也需要新一代光開關(guān)、波分復(fù)用器、光衰減器、光放大器等元器件的發(fā)展。要建成完整的全光網(wǎng)絡(luò)，有許多信號處理、儲存、交換等要由光子技術(shù)完成，來實現(xiàn)點到點的光傳輸、交換和處理功能。

5 結(jié) 語

全光通信巨量的信息能夠超長距離、超大容量無中繼地傳輸。隨著通信業(yè)務(wù)高速的發(fā)展，各種新技術(shù)的不斷完善和進(jìn)步，通信領(lǐng)域向全光網(wǎng)絡(luò)前進(jìn)的步伐也在加快。可以小規(guī)模開始，隨著業(yè)務(wù)量的增加而逐步加大規(guī)模，用“小步快跑”的方式讓用戶體驗新技術(shù)帶來的好處，在積累經(jīng)驗的同時，分階段地、穩(wěn)步地走向全光網(wǎng)絡(luò)時代。全光通信必將成為通信發(fā)展的新趨勢，在21世紀(jì)前期，全光通信將會全面普及化。

主要參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】 多功能光通信測試儀

在光通信傳輸領(lǐng)域，紅光筆、光源以及光時域反射儀是日常運(yùn)維工作中的常用儀表。紅光筆通過輸出650nm左右波長的紅色光來實現(xiàn)端到端光纖識別功能，多用于綜合布線施工與維護(hù)領(lǐng)域；手持式光源，可根據(jù)用戶要求提供1到4個波長的穩(wěn)定輸出，既可以向單模光纖測量提供1310nm和1550nm的雙波長激光輸出，又可以向多模光纖測量提供850nm和1300nm的雙波長激光輸出，廣泛應(yīng)用于光纖工程測試領(lǐng)域。為保證光纖測試的準(zhǔn)確性，提升光信號的傳輸質(zhì)量，光纖端面檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)是利用光學(xué)放大原理來檢測光纖端面凹陷、污染、劃痕等。

一、現(xiàn)有光纖儀表測試弊端

在日常對光纖進(jìn)行衰耗測試時，遵循以下步驟：1、對紅光筆和光源所用FC-FC光纖跳線兩端接頭端面進(jìn)行檢測，看是否存在接頭端面污染。若存在，利用光纖清潔工具清潔光纖端面灰塵和細(xì)小顆粒，并繼續(xù)檢測處理，直至端面檢測正常為止；若端面正常，進(jìn)行下一步；2、兩個站內(nèi)的纖芯對應(yīng)關(guān)系和順序進(jìn)行逐一確認(rèn)，避免工程施工過程中線序熔接混亂導(dǎo)致的斷芯誤判。該過程通過紅光筆完成。3、按照已理清的纖芯對應(yīng)關(guān)系，光源發(fā)光，對端站相應(yīng)纖芯收光，記錄測試數(shù)據(jù)。使用紅光筆、光纖端面檢測工具和手持式光源完成光纜纖芯測量，存在以下問題：1、這三個步驟對單端光纖接頭拔插3次，增加了光纖接頭拔插次數(shù)，降低了光纖接頭的使用壽命；2、第二步光纖跳線一端斷開紅光筆，接入光源，此過程若操作不規(guī)范，存在光纖接頭被污染的風(fēng)險，接頭污染后將影響第二步用光源測試的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性；3、三個步驟完成測試，拔插風(fēng)險環(huán)節(jié)較多，不利于提升測試效率。

二、多功能光通信測試儀

2.1原理

為更好的開展通信光纜運(yùn)維日常工作，進(jìn)一步優(yōu)化光纜纖芯測試步驟和方法，高質(zhì)量的完成光纜測試。建議研制多功能光纖測試儀。這種儀表集成了紅光筆、光纖端面檢測儀和手持式光源的全部功能，既能提供650nm波長可見紅光，又能根據(jù)需要分別輸出850nm、1300nm、1310nm、1550nm波長的激光，還可以檢測光纖端面是否存在凹陷、污染、劃痕等情況。多功能光纖測試儀結(jié)構(gòu)主要包括以下部分：1、光輸出端：使用光源功能（包括紅光）時，可用FC型光纖跳線與之相連，將光輸出引入光纖；使用端面檢測功能時，將待檢測的FC接頭與之相連。2、LCD顯示屏：LCD顯示輸出的光波長值、頻率調(diào)制狀態(tài)和光纖端面圖像。3、電源開關(guān)鍵：長按該鍵（約3秒），打開或關(guān)閉光源。4、工作狀態(tài)下，指示燈綠色常亮；電量不足30%時黃燈常亮；充電過程中紅燈閃爍，電量充滿紅燈常亮。5、“MODE”鍵：切換光源的調(diào)制頻率，在CW/270Hz/1000Hz/2000Hz之間。6、功能選擇鍵，分為六個手調(diào)檔位，各檔位功能為：光源功能850nm/1300nm/1310nm/1550nm；紅光筆功能650nm；光纖端面檢測功能。

2.2技術(shù)方案

通用參數(shù)：

工作溫度（℃）：-10～+60 存儲溫度（℃）：-25～+70

電池連續(xù)工作時間（h）：20-25

高穩(wěn)定度多波長單（多）模激光輸出，CW方式或者調(diào)制方式。大LCD顯示工作波長狀態(tài)。

光源功能參數(shù)：

發(fā)光器件：FP-LD

輸出功率（dBm）：0dBm（650nm），-6至-7dBm

可設(shè)定波長（nm）：650/850/1300/1310/1550

調(diào)制：CW/2Hz（650）/270Hz，1KHz，2KHz

光纖類別：SM，MM 連接器：FC

端面檢測功能參數(shù)：

放大倍數(shù)：400倍 可檢測光纖：FC

清晰度：達(dá)到0.5微米

可檢測光纖端面：污染、凹陷、劃痕等。

解決步驟

1、 選購材料，材料要求防水、防腐蝕、絕緣性高和不易老化等特點。2、確定多功能光纖測試儀結(jié)構(gòu)的尺寸標(biāo)準(zhǔn)。3、利用機(jī)械加工技術(shù)生產(chǎn)并組裝儀表。4、完成儀表功能測試。

2.3優(yōu)點

1. 減少了光纖頭的插拔次數(shù)，延長了光纖接頭的使用壽命。2.同時具有光纖端面檢測、紅光筆和光源的功能，方便快捷。3.便于日常通信光纜運(yùn)維、搶修等工作的開展，提升了光纜纖芯測試效率和運(yùn)維檢修人員的工作效率。4.新型儀表外觀流暢，小巧輕便、操作方便滿足用戶的最大需求。

結(jié)論：多功能光纖測試儀的研究具備很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益，研制并應(yīng)用成功后值得在整個光通信領(lǐng)域大范圍推廣，提高檢修工作效率，縮短光纜纖芯測試時間，減少運(yùn)維成本，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。

參 考 文 獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：光通信;電力通信;應(yīng)用關(guān)鍵

中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）32-0068-02

1 電力通信網(wǎng)存在的問題

電力通信網(wǎng)主要分為電力配電網(wǎng)和電力調(diào)度網(wǎng)兩種，主要是以電壓為依據(jù)對兩者進(jìn)行劃分。在整個電力系統(tǒng)中，電力通信網(wǎng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

因此，要進(jìn)一步推動電力通信網(wǎng)的發(fā)展，滿足當(dāng)前社會的需求，就必須從當(dāng)前電力通信網(wǎng)存在的問題入手，然后研究改進(jìn)的措施。以當(dāng)前的實際情況而言，電力通訊網(wǎng)存在的問題主要有以下兩個。

1.1 DWDM設(shè)備組網(wǎng)不能滿足實際的需求

以目前的實際情況而言，我國的大多數(shù)省份還在延用較為傳統(tǒng)的MSTP設(shè)備組網(wǎng)，只有很少的一部分在使用DWDM設(shè)備網(wǎng)。但是，隨著我國只能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，整個電力通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷越來越大，已經(jīng)不能滿足社會的實際需求。這在一定程度上阻礙了我國電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，迫切的需要系統(tǒng)升級。

1.2 自動化水平較低

在我國電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中，長期存在著“重發(fā)輕供不管用”的現(xiàn)象。因此，電力通信網(wǎng)絡(luò)的自動化水平很低，電力網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)也較為薄弱。

特別是在近幾年中，社會的需求越來越大，當(dāng)前的設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。因此，迫切的需要進(jìn)行智能化的建設(shè)，提高供電水平，保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

2 光通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

社會的發(fā)展給技術(shù)的進(jìn)步提供了動力，電力通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)也是如此。由于社會的需求，電力通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展速度較快，在短時間內(nèi)就趨于成熟。在電力通信網(wǎng)絡(luò)中，光通信有著重要的作用，將之融入到電力通信系統(tǒng)中已經(jīng)成為必然趨勢。

光通信技術(shù)有三個發(fā)展的過程，也是三次技術(shù)的改革，代表技術(shù)分別是SHD技術(shù)、MSTP技術(shù)和ASON技術(shù)。在我國的目前階段，ASON技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，也是最大化的縮小了我國和國際之間的電力通信技術(shù)差距。

ASON技術(shù)集合了信號的交換和傳遞，通過信號指令來完成一些列的需求動作，是一種新型的光通信技術(shù)。SHD技術(shù)、MSTP技術(shù)在不同的階段也發(fā)揮了不可替代的作用，但是其電路保護(hù)和傳送電路的技術(shù)還很不成熟，在發(fā)展中逐漸顯露出了自身的弊端。因此，ASON技術(shù)發(fā)展了起來，不僅結(jié)合了前兩者的優(yōu)點，更實現(xiàn)了電路保護(hù)和維持電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，給國家電力通信系統(tǒng)的發(fā)展和完善奠定了基礎(chǔ)。

光通信技術(shù)在一定程度上對科學(xué)技術(shù)的依賴性較強(qiáng)，也需要較好的載體。以目前的情況而言，光通信技術(shù)需要電力光纜作為其載體。而我國的電力光纜數(shù)量以較快的速度增加，實現(xiàn)了大范圍的覆蓋，給技術(shù)實現(xiàn)提供了可能。

基于此，作為當(dāng)前光通信技術(shù)的核心，ASON技術(shù)融入到了當(dāng)代電力通信系統(tǒng)中，增強(qiáng)了電力通信網(wǎng)絡(luò)的功能，提升了其運(yùn)行的質(zhì)量，已經(jīng)成為我國電力通信系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展趨勢。

3 光通信技術(shù)在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵點

光通信技術(shù)應(yīng)用在電力通信系統(tǒng)中，不僅提高了電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性，還增加了電力通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸功能。因此，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的社會環(huán)境下，把握好光通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵點，將有利于提升光通信技術(shù)與電力通信網(wǎng)絡(luò)的融合，推動電力通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的同時使光通信技術(shù)更加成熟。具體而言，光通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 組網(wǎng)方案的確定

光通信技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的組網(wǎng)方案主要有兩種。第一種方案是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為前提，然后再引入光通信技術(shù)，然后把電力通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，實現(xiàn)其傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化改造。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是這種方案的關(guān)鍵點，需要把軟件和硬件配合起來，然后引入光通信技術(shù)，完善傳統(tǒng)的電力通信網(wǎng)絡(luò)。這種方案的優(yōu)點就在于不僅實現(xiàn)了電力通信網(wǎng)絡(luò)和時代的結(jié)合，更加快了電力通信網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)的速度。第二種方案是在電力通信網(wǎng)絡(luò)和光通信技術(shù)融合后再加入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，和第一種方案的區(qū)別就在于，這種方案是在確定的傳輸平面下展開的，可塑性較弱。但是這種方案更加穩(wěn)定，傳輸效率也更高，能夠保障電力通信網(wǎng)絡(luò)傳輸安全性。

電力通信網(wǎng)絡(luò)融合光通信技術(shù)后的組網(wǎng)方案各有利弊，因此在選擇的時候一定要考慮到自身的實際情況。特別是不同的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)框架性能的要求，一定要從整體出發(fā)，挑選組網(wǎng)方案時，綜合利弊，科學(xué)的選擇組網(wǎng)模式。當(dāng)然，電力通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案也有很強(qiáng)的靈活性，當(dāng)工作有特殊的需求時，可以自主增加相應(yīng)的模塊，完善電力通信網(wǎng)絡(luò)的性能。電力通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方案確定后，其性能和框架雖然可以有小的調(diào)整，但是大的結(jié)構(gòu)已經(jīng)確定下來，若是選擇錯誤，將對整個電力通信網(wǎng)絡(luò)造成較大的影響，甚至影響電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常使用。基于此，選擇組網(wǎng)方案的時候，一定要合理，切合實際的需求。

3.2 設(shè)施設(shè)備的選擇

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給我們的生活帶來了更多的便利，同時也對其運(yùn)行的設(shè)施和設(shè)備提出了更高的要求。電力通信網(wǎng)絡(luò)也是如此，特別是其核心的光通信技術(shù)，對設(shè)備的依賴性很強(qiáng)，這是發(fā)揮其性能和優(yōu)勢的基礎(chǔ)所在。因此，要建立標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的電力通信網(wǎng)絡(luò)，必須選擇最恰當(dāng)?shù)脑O(shè)施和設(shè)備。在選擇設(shè)備的時候，可以從以下幾點入手考慮。

3.2.1 通用性和安全性的考慮

為了保障電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，在遇到突況的時候也可以正常工作，在設(shè)置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點槽位數(shù)量的時候，一定要多預(yù)留幾個出來，同時總線路帶涉及的范圍也要更廣，這是從整體出發(fā)，保障設(shè)備的安全性。同時，在設(shè)備的選擇時，一定要考慮到通用性，方便設(shè)備發(fā)生故障后的維修和更換。

3.2.2 卡板的挑選

在挑選卡板的時候，必須嚴(yán)格按照工程的要求進(jìn)行，給卡板留出備份選擇。卡板是線路排布的重要零件，選擇卡板直接涉及到了后續(xù)的傳輸系統(tǒng)。因此，要從工程的整體入手，結(jié)合實際的情況，針對性的選擇卡板。

3.2.3 設(shè)備的契合性

在選擇設(shè)備的時候一定要符合光通信技術(shù)的要求，從現(xiàn)階段的任務(wù)要求考慮實際的設(shè)備選擇。若基本性能要求無法滿足光通信的需求，就會造成后續(xù)的設(shè)備無法正常使用，嚴(yán)重影響電力通信網(wǎng)絡(luò)的性能。

3.2.4 線路安排的分散性

電力通信網(wǎng)絡(luò)的多方線路要盡量分散在不同的業(yè)務(wù)卡板內(nèi)，這就可以避免單個卡板的損壞影響到整個電力通信網(wǎng)絡(luò)。可以采用分線的方式，選擇恰當(dāng)?shù)姆志€設(shè)備，使不同的業(yè)務(wù)卡板在電力通信網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)想同的作用。這樣，當(dāng)一個業(yè)務(wù)卡板發(fā)生問題后，不會影響電力通信網(wǎng)絡(luò)的整體，保障電力通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

3.3 業(yè)務(wù)規(guī)劃分析

光通信技術(shù)最大的優(yōu)勢就在于它可以提供不同層次和不同性能的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)，因此電力通信系統(tǒng)在規(guī)劃業(yè)務(wù)的時候就可以從自身的實際情況入手，挑選利益最大化的方案和措施。

首先要考慮的就是業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)之間的距離最短，這樣就可以最大化的節(jié)約成本，使運(yùn)營的收益最大化。

其次，在距離想同的基礎(chǔ)上，要選擇跳數(shù)最少的網(wǎng)絡(luò)，保證電力通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，減少維護(hù)的支出。

最后，還要保證網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的均勻，這樣可以給電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行增加一層保障。在后期的運(yùn)行中，還要有效的觀察和監(jiān)督電力網(wǎng)絡(luò)通信的觀察，根據(jù)實際情況管理網(wǎng)絡(luò)中的項目，最大化的發(fā)揮光通信在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢。

電力通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營也有商業(yè)化的性質(zhì)，需要靠盈利來維持日常的工作，還需要靠業(yè)務(wù)的合理性規(guī)劃來實現(xiàn)自身的完善和發(fā)展。因此，電力通信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)規(guī)劃可以從商業(yè)的角度考慮，然后結(jié)合科學(xué)的分析，找出最優(yōu)的規(guī)劃方案。而具體的方案就是從光通信的特點入手，分別分析其運(yùn)行的特點和運(yùn)行的成本，然后綜合考慮相應(yīng)的取舍，最終實現(xiàn)業(yè)務(wù)的合理規(guī)劃。

光通信技術(shù)在當(dāng)代電力通信系統(tǒng)中有著極其重要的作用，雖然在較短的時間內(nèi)取得了很大的發(fā)展，但是也有自身的問題存在。在實際的應(yīng)用中，一定要結(jié)合自身的實際情況，在實踐中不斷檢驗和完善，讓其發(fā)揮應(yīng)有的作用，推動國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4 結(jié) 語

光通信技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用較為廣泛，很好的解決了傳統(tǒng)技術(shù)的弊端，讓電力通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更加迅速。本文分析了電力通信網(wǎng)絡(luò)的問題，也針對當(dāng)前光通信技術(shù)在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用分析了關(guān)鍵點，希望可以給電力通信網(wǎng)絡(luò)與光通信技術(shù)的更好融合提供一定的參考意見。

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