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    [分享]自由空間光通信技術(shù)及其應(yīng)用 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2008-07-18
        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,freespaceopticalcommunication)。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,fso在視距傳輸、寬帶接入中有了新的發(fā)展機(jī)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,fso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(yuǎn)遠(yuǎn)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。   "8f?h%t  
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        1、無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成   U%<rn(xWXD  
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        無線光通信系統(tǒng)以大氣作為傳輸媒質(zhì)來進(jìn)行光信號的傳送。只要在適當(dāng)距離的收發(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,即可實現(xiàn)無線光通信。   n 1b(\PA  
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        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(jī)等組成,具體儀器包括專用望遠(yuǎn)物鏡、標(biāo)準(zhǔn)光收發(fā)機(jī)和高功率的er/yb光放大器等,其中望遠(yuǎn)物鏡和光收發(fā)送機(jī)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(bǔ)償光通道損耗。   8TV;Rtl  
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        在點(diǎn)對點(diǎn)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(jī)望遠(yuǎn)鏡;接收機(jī)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。   Pn.bVV:  
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        由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別,fso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。   , $*IzL~  
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        2、無線光通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)   h+~P"i}&\  
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        當(dāng)前,雖然無線光通信技術(shù)還有待成熟,但它以獨(dú)特的方式、顯著的優(yōu)點(diǎn),擁有著巨大的市場潛能。   >c8GW >\N  
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        (1)頻帶寬,速率高   ,Dmc2D  
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        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(dá)10gbit/s(4×2.5gbit/s),即可完成12萬個話路,其傳輸距離可達(dá)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(dá)4km。   qeL pXe0c  
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        (2)頻譜資源豐富   `1` f*d v  
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        與微波技術(shù)相比,fso設(shè)備多采用紅外光傳輸方式,有非常豐富的頻譜資源,無需向無線電管理部門申請頻率執(zhí)照和交納頻率占用費(fèi),也不會和微波等無線通信系統(tǒng)產(chǎn)生相互干擾。   ~!iQ6N?PY  
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        (3)適用多種通信協(xié)議   }3 m0AQ;K  
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