光通信技术论文范文

2022-05-15

今天小编给大家找来了《光通信技术论文范文(精选3篇)》,供需要的小伙伴们查阅,希望能够帮助到大家。摘要:随着我国社会、经济的不断发展,无线光通信技术已经成为一种十分广泛的通信技术,整体比较成熟。无线通信技术与一般通信技术相比,具有无需频率许可证、成本更低、抗磁干扰等优势。如今,无线光通信技术逐渐应用于各个领域与各个行业,极大地推动了社会的全面发展。因此,对无线光通信技术及其应用进行分析。

第一篇:光通信技术论文范文

光通信网络技术的发展研究

【摘要】 伴随着光通信网络技术的快速进步,未来光通信技术发展的最终目的是实现光通信网络全面化。作者通过研究和分析光通信网络技术的最新状况,全面地阐明了光通信网络的特征。作者的目的在于使人们进一步了解全光通信网络技术,并作为参考资料为光纤领域技术的研究提供帮助。

【关键词】 全光通信 网络技术 发展研究

近年来,在光通信网络技术不断进步的情况下,光通信的最终目标发展为全光通信网络,也就是在骨干网、城域网和输出网实现光纤传输。因而,全面实现光通信对于光通信网络的进步具有重大的意义。目前处于初步探索阶段的全光通信网络在对各门技术进行逐步的研发,并且已经有一部分关键技术研发出来并投入使用。坚信在不久的未来,全光通信网络技术的普遍使用势在必行,并进一步促进当代经济和科技的发展。以下便是结合光通信网络技术的研究历程及其使用状况进行研究分析。

一、全光通信网络的特点分析

全光通信网络是指在网络传送的过程中,光信号在各个网络节点全部采用光网络交换技术,而不需要光电之间进行转变。换句话说就是光信号在网络传输过程中无论是运行还是交换都已“光”的形式存在。

全光通信网络技术与现在使用的光纤通信系统比较而言具有许多的优点,这些优点将大大提高通信技术的性能。(1)容量大:全光通信网络具有巨大的带宽,在未来人们不必因带宽问题而苦恼。(2)重构性强:当光域中的节点受损时,其可以及时作出反应应对,实现自动恢复,保证了网络通信的畅通。(3)扩展性强:通过在网络中加入新节点,不仅可以降低成本,减少功耗,而且对网络结构和原有的設施没有影响。(4)协议灵活:全光通信网络协议在传输编码、数据格式及调节方式等方面具有透明性,而且灵活多样。

二、全光通信网络技术

全光通信网络技术包含着多个方面,其中核心技术是软件编程和DPS技术,其是通过最简单化的、公开的、标准化的硬件平台来进行无线数据收到和发送功能设计技术的实现。在系统组成上面软件无线电的硬件包含的基本单元是天线、模拟转换器件、数字信号处理器和天线等。一般来说天线覆盖的频段相对较宽,并且性能比较均匀,频射前段处理器完成的功能包括发射时上变频、功放、滤波以及接受时的下变频、放大和滤波。在信息完成数字化转换后,所有的工作几乎都要有软件来完成。軟件是软件无线电的灵魂,其中软件部分包括信号流变换软件,无线信令规则,算法软件调制,信息源数字编码软件与处理软件等单元。通过代码实现了通信子的主要功能包括基带分析、工作频段设置、数字格式和通信协议等,也就是运用软件编程使得硬件平台成为一种工作频段较多、工作模式多样、信号传输与处理迅速的无线电系统。通过研究并分析功能单一、扩展难以进行的传统硬件单元和探索高效率并且实用的处理算法,构建合理的数字模型,开发出可以代替和提升对应硬件功能的软件模块,这是提高协议透明性和提升扩展功能的有效途径。

作为解决在不同无线环境下移动终端工作的核心技术,软件无线电技术发展的空间很大,随着芯片处理技术的提高和DPS技术的进步,影响着4G支持多种功能的融合和媒体与网络协议间的连接。

在无线通信系统从以模拟技术为主发展到如今的全数字化之后,软件的作用以及地位得到逐步地提升。容易扩展、容易升级和所占面积很小的优点使得软件技术得到广泛使用。随着通信技术的快速发展,新技术的不断更新与商家和用户的投资发生了日益紧张的矛盾,智能手机的小型化也一直是设计者探索的目标,而解决这些矛盾和问题的有效方法便是推广软件技术。软件技术的使用在很大程度上促进了4G智能电技术、无线电技术、分组互换技术和切换融合技术的完善,而手机芯片上的软件从不完善的操控程序升级为完整的操作系统已经是势在必行。

三、结束语

随着社会的进步和科技的发展,光通信网络技术迅速崛起,并紧跟时代的步伐向着全光通信发展,不断完善,构建全光通信网络。但对于正处于初步发展阶段的全光通信网络技术而言,许多核心技术还处于研发期和试用期,具有一定的局限性。

因此,虽然对于核心技术的研发正在快速进行中,但全光通信取代光通信还需要一定的等待。评估数字计算机主要是看其数据通信性能以及连接无线网络的能力,因而当今研究发展全光通信网络技术不仅推动了数字计算机前进的步伐,也给运营商带来了巨大的利益。

我们坚定的认为在不多的未来,全光通信网络技术将会得到普遍的使用,并进一步带动时代的发展,为人们带来越发完善方便的信息服务。

参 考 文 献

[1]于凌玲. 光通信网络技术的发展研究[J]. 中国新通信,2013,23:36-37.

[2]张定强. 光通信网络技术发展趋势[J]. 通信与信息技术,2007,04:77-81.

[3]李建梁. 光通信网络技术发展趋势与前景规划[J]. 中国新通信,2014,06:17.

[4]陶建胜. 浅谈光通信网络技术及发展趋势[J]. 硅谷,2009,13:30.

作者:孙洋

第二篇:无线光通信技术及其应用

摘 要:随着我国社会、经济的不断发展,无线光通信技术已经成为一种十分广泛的通信技术,整体比较成熟。无线通信技术与一般通信技术相比,具有无需频率许可证、成本更低、抗磁干扰等优势。如今,无线光通信技术逐渐应用于各个领域与各个行业,极大地推动了社会的全面发展。因此,对无线光通信技术及其应用进行分析。

关键词:无线光通信;技术;应用

通常情况下,无线光通信技术可以简单理解为无线通信与光纤通信相结合的产物,主要是借助激光波在真空或者大气中完成信息传输的一种技术。

一、无线光通信的重要性

(1)无线光通信除了本身的通信作用,也发挥着备份的功能,可通信过程中,经常作为预防服务器中断的光纤通信或者微波通信的技术备份,在通信过程中有效减少数据丢失的风险。

(2)无线光通信作为连接移动通信基站点之间的中介,帮助每个通信站点之间建立稳固的联系,保障各基地站点之间的数据交流和互传。

(3)无线光通信还常用于高速网的建设中,保证最后一公里的数据接入。

(4)无线光通信由于自身频率要求不高,设备机型占地小和方便快捷的优势,经常被应用于布置线缆成本较高、不宜施工和上级部门审批困难的一些区域,减少安设线缆的流程步骤,提升通信效率。

(5)一些军事基地等秘密性要求较高的场所,通常也运用无线光通信技术,主要保证数据传输的机密性,提升数据安全程度。

二、无线光通信技术的内容概述

无线光通信技术的研究最早来源于20世纪80年代,贝尔的光电话实验原理,光束聚集后可以照射到话筒的震动片上,利用接受镜,可以将承载有语音信息的光投射到硅光电池上,硅光电池可以进一步将光能转换为电流,从而实现声音的传输,这就是最早无线光通信技术的工作原理。现如今的无线光通信技术衍生的设备主要有光学望远镜、激光收发器等,激光收发器在我们生活中应用也较为广泛,主要采用的光源是LED和LD,接收器常采用PD。

三、无线光通信技术的优势

相比于传统的光能通信技术、数字微波技术和光纤等技术,无线光通信技术在通信过程中具备以下几点优势:

3.1安全性能高

良好的安全性和保密性是无线光通信技术具备的一大优势所在,这主要是由于无线光通信技术中的激光本身的高指向性,使得激光的发射光束非常窄,投射方向明确,准确度高。在通常情况下,激光发射的光束发散角度都在毫弧度,甚至能够做到微弧度数量级,所以利用无线光通信技术中的激光原理,可以使传输数据具备很高的保密性和安全性,防止数据泄露。

3.2无需申请频率许可证

在一般工作条件下,无线光通信的工作频率保持在350THZ左右,并且设备在工作中不会产生频率信号的干扰,所以比起传统的无线通信需要申请频率许可的烦琐流程,无线光通信技术就显得更为便捷,简化使用流程,提高工作效率。

3.3应用成本较低

相较于其他类型的通信技术,无线光通信技术的应用和运营都更为节约成本,因为无线光通信技术在使用过程无须高昂成本的维护费用,它本身具备一定的稳定性和安全性。其次,无线光通信的造价成本仅为光纤通信等技术的1/5,无论是使用成本还是维护成本,无线光通信技术都具备更高性价比。

3.4装备架设更迅速

无线光通信在安装上更快速方便,组网运行速度也更具备优势,在安装过程中,只需要工作人员在各通信节点上进行相应的安装匹配即可。一般而言,无线光通信技术的工程建设都以天或者小时为单位,大大节约了安装时间和成本,提高应用率,光通信也较容易出现故障,影响人们正常的使用,无线光通信也可以作为故障后的紧急备份,临时进行安装和补救丢失数据,减少挽回损失。

3.5享有透明公开的传输协议

相较于其他类型的通信技术,无线光通信技术更具备公开透明性,对任何形式的传输协议都可以进行迭代,且运作过程电路和数据沟通业务都更加公正客观。

3.6装置设备体积小

无线光通信设备体积小,安装方便,也是其一大优势,无线光通信技术由于光波较短,在同样的业务要求下,其设备尺寸可以远比微波通信技术和光纤通信新技术更小。

四、无线光通信技术的关键技术

4.1 无线光通信技术的光源及高频率调制技术

从无线光通信技术的优势来看,主要分为两方面,即无线光通信技术的光源高频率调制技术与探测技术和信号处理技术。从光源及高频率调制技术来看,光源问题长久以来都是自由空间光通信造成困扰的主要因素。在无线光通信中经常会受到背景光的干扰,对此需要大功率额光源以及较高的调制速率。同时,在进行光源调制时,需要借助纠错技术减少突发的误码。如今,我国采用的光源主要是1 550 nm 和800 nm 两个波段。后者的优势在于研发时间较早,相关的理论和经验都比较成熟,且能够兼容现有的光纤通信系统。前者的优势则在于光源调制的素质要更高,且波长更稳定,能够通过EDFA 完成功率的提升。通常在无线光通信系统中多会选择强度调制直接检测的方式,系统实现比较简单。而选择编码的方式则多为开关控制,在实际使用中,接收码率一般要低于OOK。

4.2 无线光通信技术的探测技术和信号处理技术

探测技术和信号处理技术的考量主要体现在无线光通信系统中光接收端的信号非常微弱,结合高背景噪音的干扰,会导致接收信号的信噪比过低。对此,采用新型的广电探测器件能够有效提高接收端的灵敏度,同时针对微弱信号进行有效处理以解决相关的问题。

五、无线光通信技术的应用探究

较传统的通信方式而言,无线光通信技术涵盖了光纤通信技术与微波通信技术的诸多优点,并且能够短时高效连接区域网,完成闭路监视系统的各项任务,有效提高广播电视信号的单、双工的传输使用效率,在通信过程中可以灵活地处理数据视频业务,目前主要应用领域有以下几个方面:

(1)无线光通信技术多用于特殊要求下的路线冗杂备份或意外情况,因为在突发的自然情况或者人为意外灾害发生时,原来的通信系统会被破坏,数据在传输过程中遭到阻碍,很容易发生数据丢失和数据泄露的情况。这时立即恢复也有一定的难度,需要启动紧急预案模式,无线光通信技术的使用就显得尤为重要,例如在美国911袭击事件后,通信工程行业就采用了无线光通信设备进行数据的补救,通过应急处理,完成数据信息的重新记录。

(2)无线光通信技术也多用于室内外和局域网之间的交通互联过程,例如两座楼宇之间的办公场所需要数据连接和交流,采用宽带或者线路等资源就有失成本考量,这是无线光通信技术就作为首选,能够在短时高效解决异地存储和备份问题,实现数据的高效传输。

(3)有助于解决全业务网(FSN)的最后一公里问题,完成智能小区的宽带接入,实现不同大企业之间的数据互联,例如目前我国许多学校里面的数据传输和连接业务,也是由无线光通信技术来辅助支撑的,同时在数据传输中能够起到高效存储作用。同时无线光通信技术也经常应用于通信蜂窝网站的移动通信交流,帮助大型集会建立临时通信等。

六、结束语

在无线光通信技术的应用与发展中,通信企业以及相关部门可通过关注行业内人才培訓,打造专业的通信人才队伍,制定科技推动发展、创新推动发展的战略目标,完善通信技术的资金投入,确保资金充足,旨在从多个角度出发,针对我国目前无线光通信技术应用与发展的实际情况,分析问题成因,找寻解决方法,制定科学、合理的方案策略,提高通信技术发展的效率和质量,更好地发挥通信技术在具体行业以及整个社会前进中的带动作用。

参考文献:

[1]赵中原.无线光通信的传输和接入应用[J].网络安全技术与应用,2020(02):77-78.

[2]郝建勋.无线光通信技术及其应用[J].计算机产品与流通,2019(05):39.

作者:?王宁

第三篇:简述空间光通信技术的发展及思考

摘 要:在这个科技不断发展的时代,通信技术已经取得了突破性的进展,为我国现代社会创造了巨大的价值和财富。随着社会的进步与发展,人们对空间技术的研究越来越深入,空间光通信技术已成为现代社会信息交流的基础,为当代人们对空间通信的研究创造了条件。本文就空间光通信技术的发展及思考进行了相关的分析。

关键词:空间光通信;技术;发展

近年来,人们对空间通信技术的研究越来越深入,空间技术尤其是大功率轨道运载技术及大容量通信卫星技术的成熟,促使了空间光通信技术的发展。然而在这个信息量呈爆炸性的时代里,人们对高传输率的通信技术越来越迫切,而传统的空间卫星通信技术已经很难适应现代社会快速发展的需求。空间光通信技术作为现代科技发展的重要成果,能够有效地提高通信数据的传输率,为现代社会的发展提供技术保障。

1 空间光通信技术概述

随着现代科技的发展,人们对空间通信技术的已经取得了飞速发展。传统的空间通信技术是以微波为载体,这种空间通信技术已经很难适应现代社会发展的需求了。而空间光通信技术是以激光为载波,以大气作为传输介质的光通信系统。空间光通信技术结合了光纤通信与微波通信的优点,有着通信容量大、传输速度快的特点,空间光通信技术在当今社会中有着不可忽视的作用。在空间光通信技术中,大气传输激光通信系统是由两台激光通信机构成的通信系统,它们相互向对方发射被调制的激光脉冲信号,接收并解调来自对方的激光脉冲信号,实现双工通信。

2 我国空间光通信技术发展现状

随着社会的进步与发展,人们对空间的探索越来越迫切、越来越深入,卫星技术作为空间探测的一种重要手段,卫星技术可以为我国对空间的探测提供技术保障,进而更好地开展空间探测。然而随着空间通信技术的发展,以微波为载体的空间通信技术已经很难满足现代社会发展的需求了,在一些发达国家,人们对空间光通信技术的研究已经取得了飞跃性的发展,而我国受经济、科技等条件的制约,对空间光通信技术的研究起步比较晚。起初,我国对空间光通信技术的研究还只能借鉴国外的研究成果,再应用于我国科研工作中。随着我国经济水平的提高,科学技术的发展,我国空间光通信技术已经取得了相当不错的成就。在“十五”和“十一五”期间,以海洋二号卫星平台为搭载平台,成功进行了我国首次星地激光通信试验,该项目标志我国的卫星光通信技术已进入空间试验阶段[1]。随着连续波大功率半导体激光器技术、自适应变焦技术、空分复用和智能天线等技术的不断发展,光通信在传输距离、传输容量和可靠性方面都有了很大的改善,适用面也就越来越宽了。在“九五”期间,我国研究者开始研究激光大气通信理论、空间通信技术,在大气通信理论研究的基础上对空间光通信跟踪技术进行了相关的研究,并取得了较为显著的成就。

3 空间光通信关键技术

3.1 APT技术

APT(atom probe tomography),原子探针层析技术,可以确认原子种类并直观地重构出其空间位置,相对真实地显示材料中不同元素原子的三维空间分布,成为目前空间分辨率最高的分析测试手段[2]。APT属于一个服务器系统,当服务器网络产生信息时,APT服务器就会在链路中开始扫描,确认信息通信的双方,扫描出通信双方的方位,進而进入到捕获阶段。当通信目标被锁定后,APT服务器就会进行通信连接,完成光通信。

3.2 天线技术

随着空间光通信技术的发展,实现空间光通信已经不再是传说,为了更好地满足空间光通信的性能,完成光通信系统的双向互逆跟踪,在空间光通信系统中会采用收、发一体的天线。天线技术利用信号在传播方向上的差别,将同频率、同时隙的信号区分开来,进而优化频谱资源,保障空间光通信稳定、可靠。天线技术主要由天线阵、波束形成网络、波束形成算法三部分组成,当空间光通信系统产生信息通信时,天线技术就会通过波束形成算法,算出光通信系统的发射功率,发射天线负责光束的发射,接受天线负责光束的接受,进而有效地降低光信损失[3]。

3.3 捕获技术

捕获技术作为空间光通信技术中的核心技术,是空间光通信系统实现通信的先决条件。捕获技术通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务,在空间范围内,利用捕获技术来捕捉空间点的运动轨迹,进而确定这个空间点的具体位置,为空间光通信的实现创造条件。

4 空间光通信技术的发展及应用

随着现代科技的发展,空间光通信技术的可行性已经得到了解决,有效地推动了现代社会的发展。然而在当今社会发展形势下,不断研究空间光通信技术,真正实现星际自由空间光通信将成为世界各国共同要面临的问题。空间光通信技术结合了当代光纤技术与微波技术的优点,有着高发射功率、接收灵敏度高的特点,空间光通信技术正在逐步取代以微波为载体的空间通信技术。在这个信息化高速发展的时代,信息正以爆炸性的趋势增长,空间光通信技术作现代科技研究成果,能够保障光通信系统的可靠性、稳定性,满足现代社会发展的需求[4]。然而伴随着广播电视、互联网、电信网三网的融合,数字化、智能化控制系统已成为现代通信技术发展主要方向。在这个竞争日益激烈的国际化背景下,我国空间光通信技术要想更好地服务社会,就必须用发展的眼光看待问题,实现空间光通信系统的智能通信、智能控制、数字化控制,进而节省更多的成本。同时,空间光通信将作为一种主要手段进入宽带接入市场,特别是那些通常没有光纤连接的中小企业。微波系统和自由空间光通信系统在许多方面可互为补充,前者能提供大区域内低速通信,而后者能提供小区域内高速灵活的连接。各种系统的无缝连接能使用户得到更方便的服务。另外,微波系统还可与自由空间光通信系统互为备份,在天气恶劣甚至无法进行光通信时,启动微波通信系统,可以大大提高通信系统的适用性和可靠性。当前我国对空间光通信技术的研究越来越深入,且取得了较为显著的成果,空间光通信技术将为我国社会的发展创造更多的价值和财富,促进我国综合国力的提高[5]。

5 结束语

空间光通信技术作为现代科技研究的重要成果,在现代社会中有着不可替代的作用。空间光通信技术有着高发射率、高灵敏度、安全保密性好等特点,能够有效地满足当前世界各国对卫星通信的需求,随着空间光通信技术的不断发展,传统的以微波为载体的空间通信技术将被空间光通信技术取代,并广泛地应用于现代社会发展的各个领域,为世界各国的科研工作提供技术保障。

参考文献:

[1]孙兆伟,吴国强,孔宪仁.国内外空间光通信技术发展及趋势研究[J].光通信技术,2005(09):61-64.

[2]易成林.自由空间光通信技术的发展现状与未来趋势[J].现代商贸工业,2007(09):263-264.

[3]廖淑珍.空间相干光通信零差QPSK系统相位估计研究[D].长春理工大学,2011.

[4]于思源,马晶,谭立英.自由空间激光通信技术发展趋势分析[J].光通信技术,2004(12):47-50.

[5]张文涛.自由空间光通信技术及国内外发展状况[J].量子电子学报,2003(03):269-272.

作者单位:中油管道大连输油气分公司,辽宁瓦房店 116300

作者:李平阳

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