原创《自由空间光通信技术与其应用》
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【摘 要】 自由空间光通信技术(FS0) 是一种新型的宽带无线接入的技术,利用激光束作为信道,从而在大气空间中直接完成信息的双向传送.本文简要地介绍了自由空间光通信技术的起源与发展历程,分析了自由空间光通信技术的基本工作原理以及技术本身的优缺点,阐述了自由空间光通信技术在实际操作中的应用领域,并对未来自
【关键词】 带宽 自由空间光 最后一公里
一、关于FSO 技术
1.1FS0 的基本工作原理
FSO 是一种以大气为媒质来进行光信号传送的技术,覆盖了光、机、电等多个领域,一个FS0 系统由三个基本部分组成,分别是光学天线及光路系统,光发射端机以及光接收端机.在进行精确传输的过程中,在每一端都分别设置了光发射机与光接收机,使双向同时通信得以实现.由于大气窗口的存在,FSO 系统在通常情况下会选用波段通由空间光通信技术的发展趋势做了讨论.
过率较高的窗口,近红外光谱中的850 nm 是目前最常用的光学波长; 还有一些FSO 系统会使用1500nm 波长频段,来支持更大的系统功率,但如果使用1500nm 波长频段,那么只有在通信距离超过一千米的情况下,才能显示出优势[1].
1.2 FS0 技术的优点
FS0 技术与其他接入技术相比具有如下优点:
(1) 速率较高,频带较宽.理论上讲,FSO 技术与光纤通信都具备着同样的带宽,只不过二者的传输媒介不同,所以会有微小的差别.FS0 设备在大多情况下的传输速率可达2M~2.5Gb/s,理论上,还可以实现更高速率的业务传输.
(2) 频谱的资源丰富.FS0 设备多采用红外传输的方法,有着十分广阔的频谱资源,所以不会和其他的无线通信系统,如卫星通信等发生干扰,也就不需要向有关管理管理部门申请相关执照,增加额外的支出.
(3) 快速链路部署.由于不需要埋设光纤和等待手续办理方面的问题,FSO 可以在短短几天内完成连接.FSO 的无线接收器的大小如同一部保安摄像机,可以轻松的安装在室内或者室外.
但是于此同时,FS0 技术也存在着以下几个缺点:
(1) 对天气状况敏感.晴朗天气对FS0 传输效果的是影响最小,而遇到大风、浓雾、沙尘等恶劣天气时,对传输业务的效果会造成比较大影响.其中浓雾的影响是最大的,据测试,轻雾时的损耗只有50dB/km,浓雾时可高达300 dB/km[2]. (2) 传输距离比较短.FS0 技术是一种视距技术,传输距离与信号质量的矛盾十分突出,当传输超过一定距离时( 一般为几公里) 信号质量就会大幅下降.所以FSO 技术一般只限于城市内的使用. (3) 收发端的对准问题.FS0 技术是一种新型的宽带通信技术,如果想要完成两个收发端之间的对准,需要非常严苛的条件.如果将通信设备安装在高层建筑的上层,在风力的作用下,设备可能会发生摇晃,当楼层结构中的某些部分发生热膨胀,或者有轻微地动的产生,也有可能会导致发射机与接收机不能达到精确对准的要求.
二、FS0 的应用领域
FS0 主要应用于以下几方面:
(1) 在原带宽不足或者有线接入条件不允许的情况下,提供高速有效的接入方案.FSO 技术可以省去城市内埋设线路的麻烦,从而快速地在楼房之间实现宽带数字通信,也能够在不方便铺设光缆的区域内,或者无法架设桥梁的河流两岸之间完成宽带数据通信传输.
(2) 应急备用方案.在通信链路越过高速公路、河流、峡谷或拥挤的城区以及灾难恢复时,由于地理条件的制约无法铺设光纤线路时,采用FSO 技术就可以快速解决.美国在“9. 11”事件部分地区遭遇袭击后,就大量使用无线光通信技术进行高效的应急通信工作.
(3) 光纤网络的备份.现如今很多电信运营商都使用两条光纤连接来确保所创建的商业应用网络的安全.现在,电信运营商可以直接选择FSO 系统作为备份光纤网络的冗余链路,以期达到节约开销的目的.
三、FS0 技术的发展趋势
目前,星际自由空间光通信在科技方面的难关已被攻克,虽然目前尚且无法真正实现星际通信,但是许多关键性的技术的研究在近几年内已取得了非常显著的成果,相信不远的未来,自由空间光通信技术就将彻底代替微波通信技术,成为星际间通信的最主要的方法.微波系统与自由空间光通信系统在许多方面是互补的,微波系统可以供应较大范围内的低速通信,而自由空间光通信系统能供应较小范围内快速便捷的连接.微波系统与自由空间光通信系统二者的无缝对接,能够让用户得到更加便利的服务.
四、结语
自由空间光通信技术接入作为一种宽带的技术, 已经逐渐成为现实,其主要的特点是能以非常灵活的无线方式,在较短的距离内,用很低的投入,获得很高的传送的容量.在不方便铺设光缆或安装微波的条件下,FS0 技术可作为一种全新的选择.在气候条件允许的城市的高楼大厦之间、学区内、军事上也有较高的使用价值.
参 考 文 献
[1] 辛国富. 浅析无线光通信技术[J]. 中国新通信,2007, (13):61-63.
[2] 顾玉娟. 无线光通信技术研究[J]. 山东通信技术,2006, (4) :35-38.
光通信技术论文参考资料：
括而言之,此文为一篇关于自由空间和光通信和技术方面的相关大学硕士和光通信技术本科毕业论文以及相关光通信技术论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料。
