光通信分為有線光通信和無線光通信兩種。其中,有線光通信即光纖通信,已成為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)的主要傳輸方式之一;無線光通信又稱自由空間光通信(FSO,F(xiàn)reeSpaceOpticalcommunication)。近年來,隨著“最后一公里”對高帶寬、低成本接入技術(shù)的迫切需求,F(xiàn)SO在視距傳輸、寬帶接入中有了新的發(fā)展機遇,同時由于光通信器件制造技術(shù)的飛速發(fā)展,無線光通信設(shè)備的制造成本大幅下降,F(xiàn)SO得到越來越多的應(yīng)用。雖然目前FSO的使用無需通過政府的頻率許可(目前無線電頻率劃分至300GHz,而光波遠遠超過該頻率),但對于無線電管理部門來說,了解這種全新的通信技術(shù)的特征和發(fā)展趨勢是大有裨益的。
|2Vhj<6 .B+Bl/ 1無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成
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QB@ 無線光通信系統(tǒng)以大氣作為傳輸媒質(zhì)來進行光信號的傳送。只要在適當(dāng)距離的收發(fā)兩個端機之間存在無遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率,即可實現(xiàn)無線光通信。
f7lt|.p AZ9;6Df 無線光通信系統(tǒng)的一般原理如圖1所示,由激光源、摻鉺光纖放大器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)、接收光學(xué)系統(tǒng)和接收機等組成,具體儀器包括專用望遠物鏡、標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)機和高功率的Er/Yb光放大器等,其中望遠物鏡和光收發(fā)送機組合在一起。其關(guān)鍵技術(shù)是多徑發(fā)射和使用放大器補償光通道損耗。
QkFB\v ~|lEi1| 在點對點傳輸?shù)那闆r下,每一端都設(shè)有光發(fā)射機和光接收機,可以實現(xiàn)全雙工通信。系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機的光源受到電信號的調(diào)制,通過作為天線的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng),將光信號通過大氣信道傳送到接收機望遠鏡;接收機望遠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。
<~ Dq8If l`bl^~xRo 由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別,F(xiàn)SO系統(tǒng)一般選用透過率較好的波段窗口,最常用的光學(xué)波長是近紅外光譜中的850nm;還有一些FSO系統(tǒng)使用1500nm波長頻段,可以支持更大的系統(tǒng)功率。
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W pqCp>BO?O 2無線光通信系統(tǒng)的優(yōu)點
sck.2-f" HUFm@? 當(dāng)前,雖然無線光通信技術(shù)還有待成熟,但它以獨特的方式、顯著的優(yōu)點,擁有著巨大的市場潛能。
:[:*kbWN- (1)頻帶寬,速率高
2M+}o"g `@<~VWe5 理論上,無線光通信的傳輸帶寬與光纖通信的傳輸帶寬相同。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。目前國外無線光通信系統(tǒng)一般使用1550nm波長(頻率約為1.935×105GHz)頻段,傳輸速率可達10Gbit/s(4×2.5Gbit/s),即可完成12萬個話路,其傳輸距離可達5km。國內(nèi)無線光通信系統(tǒng)一般使用850nm波長(頻率約為3.529×105GHz)技術(shù),速率為10Mbit/s~155Mbit/s,傳輸距離可達4km。
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