光通信

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光通信范文第1篇

本届中国光博会启用深圳会展中心全部展馆，同期包括光通信展、激光红外展、精密光学展、镜头及摄像模组展、LED技术与应用展，并组织开展多个专业论坛，多展多会全面开花，全馆已吸引超过3000家海内外光电企业，利用此平台一展各自最新的技术进展与产品系列。

主场馆：光器件产业蓬勃发展

近年来， “光进铜退”的推进、“十三五”规划以及“宽带中国”战略的都极大地促进了我国光通信产业的发展。回顾我国光通信30年的发展历程：技术从无到有，应用从弱到强， 在双战略方案推助下，目前已逐渐进入持续加速推进光纤入户阶段，FTTH依然是本届光博会被最多提及的关键词之一。

三菱电机开发出了适合数据中心、新一代无线通信及城域网接入网应用的25Gbps DFB和4x28 Gbps集成TOSA，将加快中国进入光网时代。

伴随“宽带中国”上升到国家战略高度，以及运营商对新技术的测试与引入，光器件厂商对于下一代光接入网和高速线路技术的热情亦不断高涨，实现了技术层面的整体跃迁。

VeEX以10G传输测试仪起家，本次重点展示100G测试仪，据介绍，VeEX公司是全球最大运营商美国AT&T的100G仪表独家供应商，日本NTT的100G仪表独家供应商，下一步将逐步进入光链路测试领域，MTT plus 410 OTDR、FX150 mini OTDR、FX300便携式OTDR、RXT-OSA光谱分析仪以及FX40/FX45光源光功率计等，VeEX的一站式测试解决方案，将助力光器件测试仪表的研发生态。

在下一代骨干网的新建方向400G领域，同样有光器件厂商扎堆推出产品。长飞带来了重磅产品远贝超强超低衰减大有效面积G.654光纤，其核心优势首先为超低衰减，1550nm衰减低至0.156dB/km，满足长距离传输要求，可减少中继数量，实现CAPEX、OPEX最小化。其次兼具大有效面积，减小非线性效应，为传输系统提供更高的信号功率。最后是可抗弯曲，弯曲性能优于G.657.A1标准，满足复杂环境的使用要求。满足400G及以上系统部署的要求。目前其研发的G.654光纤已经用于中国联通400G干线，即将应用于中国移动干线建设。

光纤光缆市场的欣欣向荣离不开2015年8月起针对源自日本及美国的国外光纤预制棒供应商征收反倾销关税政策，这一政策导致了中国市场在2015年的最后几个月出现光纤预制棒及光纤供应短缺的情况，一位业内人士对记者透露，预计这种情况还会持续下去，这是由于我国政府宣布了一系列重大举措，例如“互联网+”、提速降费、强化网络能力保障等，保证了光通信行业的蓬勃发展。

创新馆：大开眼界

“光电子技术创新馆”是本次展会的一大亮点，该创新馆聚焦改变未来的创新光电子技术，包括生物光子、量子通信/量子卫星、新兴显示（以OLED和石墨烯为代表的柔性显示）、AR/VR、光子制造、自动驾驶、机器人等。

石墨烯技术近年来炙手可热，在今年的上海MWC上，专注于柔性电子产品的英国FlexEnable带来的是其柔性屏幕产品，受到了热烈追捧。

而在本次深圳光博会，来自重庆的一家科技公司研发的全球首款石墨烯柔性屏可弯曲智能手机也登台亮相。据悉，它的屏幕有5.2英寸大，重量只有200多克，可以弯曲成一个圆环，像手表一样戴在手腕上。研发人员介绍，他们采用石墨烯材料制成手机屏幕，使其可以弯曲，不能弯曲的电池等元器件放在两端，可打电话和上网。

在谈及为何一直没有柔性手机屏幕产品问世的时候，现场工作人员表示通过石墨烯制作的柔性屏幕产品性能已经完全可以满足用户体验，但是与其相匹配的其他技术环节还有待突破。不过，最快今年年底或许可以量产6.23英寸黑白屏的可弯曲手机，而彩屏预计还要再等些许时日。

精密光学馆：光学奇迹

CIOE精密光学展是光博会自创办初始即最早涉及的光电展示领域，本届参展产品线涵盖从光学材料、元件、镜头组件到整机仪器生产领域，产业链齐全，是业界共识的一年一度解读光学产业技术、资讯交流的首要窗口。

其中，尼康的石英玻璃以其精美的光感吸引大众的目光，本次参展的玻璃具备传统石英玻璃的特性：硬度大，可达莫氏七级，耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好。

光通信范文第2篇

关键词：无线光通信； 信道建模； 调制编码； 同步检测

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）09-1888-02

无线光通信（Wireless Optical Communication，WOC）是一种以光信号为载体，结合现代电信号处理技术，光信号处理技术，信号传输检测技术，光学器件设计制造技术，实现信息无线传输的现代通信技术[1]。较普通无线通信技术，具有通信速率高，抗干扰性强，保密性好，无电磁干扰，无需频率许可等众多优点，适用于目前业务数据需求量大幅提高，通信环境干扰强，安全保密性要求高，频率资源紧缺的商用和军用无线通信领域，受到国内外研究机构商业公司越来越广泛的关注[2]。

无线光通信按光信号频率波段可分为红外光，可见光和紫外光无线通信。按其使用领域可分为：空间无线光通信，主要研究以激光信号为载体的卫星间，星地间信息通信技术；大气无线光通信，主要研究光纤“最后一公里”接入技术，城市楼宇间无线通信技术和街道智能交通控制技术；水下无线光通信，主要研究潜艇，鱼雷水下无线通信技术；室内无线光通信，主要研究楼宇内定位导航，室内高速无线数据通信技术。

1 研究现状

美国、欧空局各成员国、日本等国都对卫星光通信技术极其重视，对空间光通信系统所涉及的激光器技术、调制技术、同步技术、检测技术等各项关键技术展开了全面深入的研究，完成了空间激光通信链路的概念研究，已实现了低轨卫星对同步卫星的低、中码速率激光通信实验和进行低轨卫星对地面站的激光通信实验。由于LED固体照明技术的发展和成本的降低，基于LED的大气室内无线光通信正成为国际热点研究课题[3]。

日本于2003年11月成立可见光通信联盟（Visible Light Communications Consortium， VLCC），研究基于LED的可见光通信技术及其相关标准，旨在确立光无线环境的整合性，强化日本在光技术领域的影响力，扩大可视光通信的利用领域和早日达到实用水平[4]。

IEEE 802.15无线个人局域网（Wireless Personal Area Network， WPAN）小组也于2009年1月成立了可见光通信研究组（Task Group 7， TG7），研究制定可见光通信系统物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）的协议标准。

德国西门子公司于2010年1月宣布在实验室实现数据传输速率高达500Mbps，通信距离为5M的近距离单一高亮度白光LED无线通信，比目前最高速度超出2.5倍，并预计将于2010年年内使用5个高亮度白光LED完成通信距离为10M，数据传输速率为100Mbps的较长距离无线通信[5]。

美国加州大学于2010年1月成立的光通信研究中心（Ubiquitous Communication by Light Center， UC-Light），也正致力于适用于城市室内照明，智能交通系统，广告等多个领域的下一代高亮度LED无线通信系统的研究。

国内无线光通信技术的研究现在正处于起步阶段，主要集中在基于激光的空间，大气无线光通信，还没有基于LED的大气，室内无线光通信方面的报道。现有比较成熟的单位有：桂林三十四所，中科院成都光电技术研究所，深圳飞通有限公司，上海光机所，北京大学量子电子学研究所，武汉大学激光通信实验室等。

桂林三十四所主要进行军品的研究，就现在推出的大气激光通信机样机也是在军品的基础上进行民用化改造完成的。它的样机在2001年2月由主管部门进行设计定型，现在已经有部分投入试用。它的产品的主要性能参数有以下一些，传输速率：8Mb/s，34Mb/s，155Mb/s；工作波长：850nm；通信距离：1～4Km；光发射功率：小于40mW。

中科院成都光电技术研究所引进国外公司先进的激光器及其附属电路，利用自己在光学器件上的优势，开发出了工作波长为850nm，可以传输1公里、4 公里两种距离的两款产品。产品主要性能参数是，速率：10Mb/s；工作波长：850nm；通信距离：1～4km；光发射功率：3～30mW。

上海光机所承担的“无线激光通信系统”项目在2003年1月13日通过了验收。该系统具有双向高速传输和自动跟踪功能。其传输速率可以达到 622Mb/s，通信距离可以达到2Km，自动跟踪系统的跟踪精度为0.1mrad，响应时间为0.2s。

北京大学量子电子学研究所也已经开展了星际光通信系统和地面光通信系统的研究，研究原子滤光器对系统工作频段、系统性能和工作原理的影响，研究系统建立星际通信捕获、跟踪、瞄准过程。在原子滤光器的研究方面具有世界先进水平，所完成的卫星光链路采用原子滤光器的新方案新颖且具有更窄带宽和滤光能力。

哈尔滨工业大学（系统模拟和关键技术研究）、清华大学（精密结构终端和小卫星研究）、电子科技大学（侧重于APT技术研究）、华中科技大学、南京大学和广东工业大也均有相关的研究。

虽然现在国内已经有较多关于光无线通信技术的研究高校院所，但大都是基于激光信号的相关技术，还未有任何基于LED光信号的相关技术研究。基于激光的无线通信对光学器件要求较高，设备昂贵，成本较高，处于对人体健康，特别是眼睛安全的考虑，激光信号的功率一般受到严格的限制，只适用于一些特殊的通信场合。基于LED光的无线通信系统特别是基于可见光的无线通信系统，可以结合街道室内等照明系统，同时实现高速数据通信和人工照明[6]。同时LED器件发光效率高，节约能源，价格低廉，使用于照明系统时对人体健康安全无害，没有功率限制，是一种最具潜力的绿色现代高速信息通信技术[7]。

2 关键技术

无线光通信系统旨在实现一套基于激光和LED光的高数据传输率，高稳定安全保密的大气和室内无线通信系统，涉及现代电信号处理技术，光信号处理技术，信号传输检测技术，光学器件设计制造技术。研究的关键技术主要包括：

1）通信信道研究：主要研究通信信道的通信特性，包括噪声种类，来源，强度，特性，空间时间损耗，信道容量的分析和相应抑制技术的研究。无线光通信信道根据应用领域可分为大气通信信道和室内通信信道。大气通信信道主要有雨雪云雾等天气现象的光信号吸收传输衰减，大气湍流的闪烁，空气分子悬浮物等的散射，房屋树木的遮蔽，太阳路灯等自然人造光源的背景噪声，通信设备暗电流噪声量子噪声等干扰。室内通信信道较大气通信信道简单，主要有空气的吸收湍流，墙壁天花板以及桌椅等的吸收，反射，散射等现象，太阳光电视显示器等自然人造光源的背景噪声， 通信设备暗电流噪声量子噪声等干扰。

2）调制编码技术研究：主要研究基于光信号的高数据传输率，高稳定性，低误码率的调制解调，编解码技术。根据光源器件的特性，通信信道的特性研究设计适合光源器件的调制解调技术和符合光无线通信信道特性的高效高纠错率的编解码技术，以及调制编码结合的通信技术。

3）信号同步检测技术研究：主要研究光信号的同步，检测判决和噪声抑制技术。主要有扫描、对准、捕获技术，信号同步技术，信道噪声抑制技术，信号检测判决技术，信道估计均衡技术等。

4）通信器件设备研究设计：主要研究设计适用无线通信系统特性的设备元件。结合通信信道，调制编码技术，信号同步检测技术的研究结果设计相关的光源驱动电路元件，调制解调电路元件，编解码电路元件，光信号发射接收天线，接收滤波器等相关设备。

5）PHY层，MAC层等通信协议研究：主要研究设计适用于无线通信系统特性的PHY层，MAC层等通信协议。结合通信信道，调制编码技术，信号同步检测技术的研究结果设计制订通信设备间通信逻辑链路建立，码速率控制，通信帧结构，单双工通信，冲突检测，与光纤射频等通信设备的接口等PHY层，MAC层等通信协议标准。

6）网络拓扑及组网应用技术研究：主要研究多个通信设备间的网络拓扑结构，组网技术，与光纤射频等通信系统的组网交互技术。包括多个用户间的通信组网技术，高速光纤“最后一公里”无线接入技术，楼宇间街道间网络拓扑技术，楼宇内定位导航系统等应用技术。

3 总结

本文介绍了一种新型的基于激光和LED光的高数据传输率，高稳定安全保密的大气和室内无线通信系统，具有通信速率高，抗干扰性强，保密性好，无电磁干扰，无需频率许可等众多优点。在对比分析了以美国、日本、欧洲为代表的国外研究现状和国内研究进展基础上，分析说明了无线光通信包括信道建模技术、调制编码技术、同步检测技术、器件设计等多项关键技术，及其研究方向。

参考文献：

[1] Rust I C， Asada H H.A dual-use visible light approach to integrated communication and localization of underwater robots with application to non-destructive nuclear reactor inspection[J].in Proc. Robotics and Automation （ICRA）， 2012 IEEE International Conference on 2012：2445-2450.

[2] Perez-Jimenez R， Rufo J， Quintana C， et al.Visible light communication systems for passenger in-flight data networking[J].in Proc. Consumer Electronics （ICCE）， 2011 IEEE International Conference on 2011：445-446.

[3] Borogovac T， Rahaim M B， Tuganbayeva M， et al.visible light communications[J].in Proc. GLOBECOM Workshops （GC Wkshps）， 2011 IEEE 2011：797-801.

[4] Komiyama T， Kobayashi K， Watanabe K， et al.Study of visible light communication system using RGB LED lights，" in Proc. SICE Annual Conference （SICE）， 2011 Proceedings of 2011：1926-1928.

[5] Rufo J， Rabadan J， Delgado F， et al.Experimental evaluation of video transmission through LED illumination devices[J].Consumer Electronics， IEEE Transactions on， 2010，56（3）：1411-1416.

光通信范文第3篇

关键词：无线光通信；传输；接入

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）11-2515-02

无线光通信即为自由空间光通信（FSO），其打破有线通信区域限制，适应现代网络、手机等现代通讯设备的发展要求，以高宽带、低成本接入技术和高速率、高准确度传输技术，扩展了其在通信领域的应用空间，并有力推动着“最后一公里”问题的解决。

1 无线光通信原理简述

由此可见，无线光通信必须经发射、光信号传输及接收三个环节；此外，该系统包括光学望远镜及接收与传输相关功率放大设备。本系统采用光电转换技术，在电信号对光发射机光源进行调制后，具有天线功能的光学望远镜对光信号进行传输，经大气信道到达接收望远镜；待接收望远镜收到信号后，将其聚焦于光电检测器中，在接收机中实现光信号向电信号的转换，此后经调制调解器，读取数据信息，完成无线光信号接入。然而，不同光波长信号透过率不同，若要提升透过率，提高系统功率，则需要选择高性能的波段窗口，如850nm近红外线光谱，1500nm波长频段；同时，由于无线光通信系统中含有多项辅助功能系统，如ATP伺服控制系统，因此，要提升光信号传播质量，维持光通信安全、稳定，还必须利用辅助系统对传输信号、路线进行定位、跟踪、捕获等。

2 无线光通信的应用现状

2.1 无线光通信应用的支持条件

无线光通信与有线光通信构成光通信，现阶段有线光通信在广域网、城域网中广泛应用，而近年来，在信息技术发展及人们对通信速率高要求的刺激下，通信技术已从单一有线光通信传输方式中解放出来，为用户提供无线光通信技术，而相对于有线光通信系统，无线光通信无需铺设光缆，且能够实现光纤骨干网到用户的“最后一公里”，由此可见，无线光通信实现了高宽带、低成本效益，因此，其应用市场逐渐扩大。

具体来看，无线光通信之所以能广泛应用，主要在于：其一，传输速率高。无线光通信以无线激光为主要传输载体，同时结合多种波分复用技术，可提高传输速率至10Gbit/s，相对于传统的有线光通信速率而言，无线光通信速率极高。其二，经济快捷。无线光通信无需光纤，且其设备能架设在恶劣的环境中，如房顶、江河湖水上、偏远山区等，这不但节省了光纤铺设时间，加快了施工进程，降低了光纤购置费用，且一定程度上克服了通信传输环境限制。其三，通信安全性高。无线光通信不需光纤，这克服了光纤故障限制，即使在发生通信故障时，也能尽快恢复网络工作，因此，无线光通信可为救灾、抗灾等提供通信服务，为应急备战提供了支持，提升了通信质量。同时，由于光通信的实现建立在点对点的连接上的，其具有较好的方向性，且无线光通信的波束较窄，因此，无线光通信安全性较高。

2.2 无线光通信存在的问题

无线光通信作为信息化发展的必然产物，其适应了现阶段网络、通信发展的要求，且以独特优势赢得了大众的认可，然而无线光通信不可避免的存在众多问题。其一，受大气环境影响显著。无线光通信与有限光通信根本区别在于传输介质不同，由于无线光通信借助于大气传输信号，因此其受制于大气环境的影响程度较大，若发生恶劣气象，则无线光通信会发生通信受阻、中断，甚至是信号缺失，如在严重雾天情况下，光信号会发生散射，雨雪天气下，光信号衰减严重其二，点对点对准连接困难。无线光通信是视距宽带通信技术之一，也就是说，无线光通信系统中，只有具备一定的视线传播条件，发射机与接收机之间才能实现光信号的传输与接收，若设备放置于高建筑物、山区顶部等受环境影响巨大的地方，则在强风、地震等外力作用下，设备较易产生晃动，影响激光器的对准。其三，存在安全隐患。无线光通信频谱没有相关许可证书，使得设计者或使用者操作没有相关指导说明，容易产生一些安全事故，如使用者裸视下眼睛受伤。

3 无线光通信的传输、接入及相关注意事项

在信息技术发展及人们对通信速率高要求的刺激下，无线光通信应用领域拓广，然而由于无线光通信无稳定的光纤传输介质，其受外界环境，尤其是大气环境的影响尤为突出，因此，要进一步提升无线光通信传输、接收质量，必须加强传输、接入过程中的控制。

3.1 加强设备、机理控制

无线光通信系统安全高度运行，需无线光通信发射机、传输天线、接收机的联合作用，因此，传输接入过程中需要对各个组成成分进行严格控制。其一，控制发射机。发射机将不同数据类型的电信号转化为光信号，是光信号的产生部位，由于光信号通过大气传输，呈椭圆形光斑，在激光管芯作用下产生，经光行为耦合，因此传输距离越远，其耦合准值就越高，也是就说耦合准值、光信号的传输距离两者存在呈正相关关系。由此可见，在设定耦合准值时，必须将光学耦合效率、准直后光斑的发散角值考虑进去，避免产生光信号设计不全造成接收性能受限。其二，控制光学天线。无线光信号不受光纤、光缆传输路径的制约，在信号传输过程中必定会产生发散角，加重了光信号的损耗，影响了传输方向的确定。光学天线系统多由凸透镜或是凹面镜组成，具备聚焦原理，因此，可减少光信号的散射，进而提升光信号传播质量。要注意，由于光学天线孔径大小影响到接收增益，因此，选择光学天线时要遵守实际情况，并对聚光斑点尺寸进行精准计算，以提升光信号的接收度与接收效率。其三，控制接收机。光信号传输过程中多会发生码间串扰现象，且受自然光影响产生噪声谱的背景光，使得光信号质量降低，从而造成接收机所接收的光信号非常微弱；同时，由于无线光通信的传输环境较为复杂，可影响光信号的因素众多，因此，无线光通信接收机必须具备灵敏的信号接收能力、较高抗干扰能力及较强的滤波能力，并能够大范围的接收动态信息。

3.2 加强瞄准研究

为提升激光器的对准度，提升通信质量，首先必须提升接收机的信号接收能力，控制大气噪声、大气颗粒等对信号的影响，同时，还可借助非机械装置协助激光器快速、精确对准。

3.3 辅助系统的应用

无线光通信辅助系统是提升光通信质量的重要条件，其在瞄准、跟踪传输距离长、光信号要求高的光信号方面具有积极作用，有利于光学天线实现自动对准，因此，无线光通信传输、接入时必须关注辅助系统的安置。但要注意，由于该系统占据一定设备空间，且增加通信系统的经济投入，因此建议生产商将收发器与光学天线联于一个机器，以降低成本，节约设备空间。

3.4 关注安全操作

光信号对人体安全产生重要影响，尤其对人眼产生危害较大，因此，无线光通信传输、接入过程中一定要加强安全操作管理，提示工作者戴好眼罩，做好发射功率计算工作，将发射功率控制在人眼安全功率范围内，以保障人身安全。

4 结束语

无线光通信作为一种新型宽带技术，为用户提供更便捷、更快速的服务，而要保证无线光通信的进一步发展，必须集中于无线光通信传输与接入研究，进一步提升光通信质量，促使无线光通信技术最大程度上发挥其作用。

参考文献：

[1] 陈淑英.无线光通信技术综述[J].广西通信技术，2010（1）.

[2] 麦结容.刍议无线光通信传输与接入[J].华东科技：学术版，2013（10）.

光通信范文第4篇

【关键词】 白光LED 室内可见光通信 驱动电源

前言：白光LED凭借其自身优点被广泛应用于室内照明领域的同时，凭借其响应时间短、调直速度快的特征逐渐渗透到通信领域，而且其在实际应用中表现出较高的发射功率、对无线电频谱的占用率低、不产生电磁干扰和辐射，节约资源等优点，得到有效推广，而白光LED室内可见光通信的实现对其驱动光源设计具有较强的依赖性，所以从此方面展开研究对深化此技术具有重要意义。

一、白光LED室内可见光通信驱动电源分析

LED室内可见光通信是以可见光发光二极管LED比传统照明设备切换速度快的特点，利用室内大型显示屏、照明设备、信号器等发生出直接用肉眼观察不到的高速调制光波信号，实现信息的调制和传输，并利用光电转换器对信号接收，实现信息通信，其光信号发射部分和光信号接收部分的实现都需要对信号进行转换，而这需要其驱动光源提供支持，LED驱动电源作为直接将电源供应转化成特定电压电流，实现对LED驱动发光的转换器，其可以随着LED正向电压的变化而对电压进行改变，白光LED的发光强度和其应用时需要的正向电流呈正比例关系，而且在其应用过程中会产生导通电压，通常情况下电流在20毫安左右时，其导向电压在3至3.5伏之间，其并不能满足实际需求，所以在实际应用中需要驱动电源实现多个白光LED的串联或并联[1]。

为避免驱动电流超出白光LED的最大额定值，使其达到预期亮度标准，要实现恒流驱动，所以通常情况下其驱动电源要具有较迅速的启动反应，在毫秒级的相应时间内就可以完成全光通输出，而且对气候变化、振动有较好的适应、抵抗能力，使用寿命长久，具有良好的可控性，可以对其下射光通比进行调整，而且具有高水平的光效等特点，能够增加白光LED恒流输出中的温度负反馈，预防外界不利环境对其使用寿命的影响，起到保护作用[2]。

二、白光LED室内可见光通信驱动电源优化

在调制度不发生任何变化的情况下，LED所输出交流光功率缩减为某低频参考频率值的二分之一时，与之相应的频率即调制带宽，而LED在无线光通信中数据传输的速度，直接受到调制带宽的影响，而载流子寿命和结电容又会影响其高速调制，几十兆赫兹的白光LED并不能够满足高比特速率系统的应用标准，此时需要优化驱动电源对LED进行改进。首先，当白光LED的驱动电源输出路数较复杂时，其出路之间的电流干扰越大，解决成本越高，而且输出的电流较高会导致线路发热，经大量计算显示白光LED的发热量通常是电流的平方，换句话说电流为原来的三倍，其发热量将为原来的九倍，所以白光LED室内可见光通信驱动电源应尽可能选用单路或双路输出的形式，而且电流量应尽可能的缩减；其次，当白光LED做室内可见光应用时，其应该实现智能化控制，所谓智能化控制不仅限于光源的开关，而且可以根据照明需要及外界环境的变化，对自身亮度进行调节，这不仅有利于能源节约，而且在亮度改变时，所需要通过的电流量也要随之改变，使线路的发热量得到有效的控制；再次，受功率越大，发热愈加明显，LED内部散热效果越差的影响，LED驱动电源应向小功率方向发展，其不仅可以缩减成本投入，而且也可以有效的降低白光LED事故发生的概率，延长白光LED的使用寿命，以此缓解白光LED室内可见光通信应用中出现的芯片发热、功率管发热、工作频率降频、白光LED电流过大等问题[3]。

但在实际应用中白光LED驱动电源虽然缓解了散热难题、有效的提升白光LED的使用寿命，但其对功率的描绘方面，如何在LED高温环境作业下加大功率余量，以保证白光LED的使用寿命；在元件选型时如何利用漂移的高温状况参数选择适合的电解电容和导线，以延长元件在的使用寿命；在针对白光LED进行恒流参数描绘时，如何控制批量电流差错，降低白光LED的正向压误差等问题仍然存在，需要在白光LED室内可见光通信深化的过程中逐步完善，由此可见驱动电源是白光LED室内可见光通信实现的重要保证，其优化过程将直接推动白光LED室内可见光通信效果的提升。

三、结论

通过上述分析可以发现，随着白光LED的推广使用，我国的照明领域和通信领域都发生了明显的变化，而LED自身属于具有负温度特征的特性敏感半导体器件，在室内可见光通信功能发挥时需要稳定其工作状态并有效保护，所以驱动光源方面在白光LED室内可见光通信研究中至关重要。

参 考 文 献

[1]骆宏图，陈长缨，傅倩，赵惠珊，莫晨晓.白光LED室内可见光通信的关键技术[J].光通信技术，2011，02：56-59.

光通信范文第5篇

关键词：无线光通信；大气信道；发射器配置

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0083-02

1 无线光通信关键技术概析

1.1 无线光通信技术与传统通信技术的比较

无线光通信技术相比于传统的数字微波、铜缆数字用户线、光纤、无线电等通信技术，其优势主要如下：第一是安全保密性高，主要因为激光具备高指向性、传输目标准确、发射光束窄的特点，使其发散角保持在毫弧度甚至微弧度的数量级，保证了传输信息的稳定、安全和保密；第二是设备架设迅速，主要因为光波的波长短，使其通信天线的功耗、体积、质量等品质均优于微波、毫米波等通信天线，加之无线光通信架设、组网迅速，只在通信节点上进行设备安装，建设工期以小时为单位，适合作为应急类光纤通信故障后备或者临时性大容量通信链路建设，容易进行撤换和重新部署；第三是信息容量大，指以光波为信息载体的传输速度可达10Gb/s，实验室的无线光通信设备传输速度甚至可达到150Gb/s，另外其通信的工作频率在350THz左右，各种设备间不存在信号干扰，无需申请频率使用许可，在协议兼容性良好的条件下，可以迭加任何传输协议，实现电路和数据业务的全透明传输；第四是运营成本低，其无需昂贵的工程管道铺设和使用中的维护费用，造价是传统通信工程的20%左右。

1.2 无线光通信技术组网通信中的关键技术

采用无线光通信技术组网通信时需考虑下列关键技术对通信质量的影响：其一是选择波长，空气中的水分子会衰减波的传播，对波长具有选择性，一般会选用损耗低的窗口850nm和1550nm波长，另外考虑到激光能量密度或功率密度超过次阈值时对人体眼睛的损伤问题，经试验证明，1400nm波长以上的激光对人眼的致伤阈值是1400nm波长以下的激光的45倍左右，因此建议在室内选择1550nm波长的激光作为工作波长；其二是降低空间损耗，即通过提高发射功率、增加光束数量、聚焦波束、拓宽接受动态范围等措施，降低激光波束在空间传输过程中的损耗，再者需考虑不同气象条件下空气中水分子、水滴、颗粒等对激光传输造成的损耗；其三是传输定位，因日光、风力、季节、雨雪等自然条件变化下，易引起建筑物及固定基座的位置偏移，可采用变焦以改变波束发散角或者利用CCD光强度或波形自动定位和跟踪；其四是消除闪烁和散射，因空气内部温度的不均一性，大气的折射系数存在明显差异，易引起传输信号强度的变化，其影响范围主要在大于500m的长距离通信中，可采用多波束或者利用相关检测方法解决的手段，空气散射主要指空气内部温度不均一性造成的介质折射率不同，易造成传输损耗，可采用合理规避排风口、烟囱、高温屋顶、管道等手段解决；其五是提高传输速度和编选特殊编码，采用粗波分复用CWDM方法是提高传输速度的主要手段之一，编选特设编码意在提高无线光通信的保密性，因为激光直线传输使其扩散角度较小，将接收器置于传输路径中易导致传输中断，若在光束的扩散区域中则易使损耗过大，接收灵敏度要求过高，因此编选特殊编码则可解决上述问题，提高无线光通信的保密性。

2 大气信道对无线光通信链路的影响

2.1 大气信道对无线光通信链路的影响

无线光通信系统的传输介质（载体）是大气信道，激光在大气信道中传输时因大气层参数随机性易产生大气衰减和大气湍流效应两类影响。大气衰减主要指大气中存在的气体分子、水雾粒子、气溶胶粒子、部分微粒等吸收或者散射辐射光能量，造成能量损失、能量重新分配或者能量偏移传播等现象。大气始终处于运动状态下的不稳定体系中，其折射率随着时间和空间变化无规则变化，因此光波参量也随着折射率的变化而随机地影响到光束的传输质量。另外大气中雨、血、浓雾等自然恶劣条件也会导致多光信号造成严重的衰减，一般可采用提高功率的方法克服。大气湍流主要指大气湍流运动状态下因折射率随机变化造成的光束扩展、光束弯曲、光强闪烁等影响，例如光强闪烁影响，其指光束通过湍流漩涡时，光束直径内的独立形成散射和衍射现象，是光强在折射率随机变化下高低起伏，造成波前失真和相位变化的问题，大气湍流效应不仅影响光束的传输途径和光束的位置指向，而且会增加光束的传输损耗，严重时甚至会导致通信的错误和中断，采用自适应光学技术能解决大气湍流和大气扰动的动态损耗。

2.2 自适应光学技术

自适应光学技术以光学波前为控制对象，实时测量波前误差并进行补偿，保证接收口径光束能量的最大值，消除或者减少大气湍流的影响，其下的光学系统称为相位共扼式（常规）自适应光学系统，主要由波前传感器、波前控制器、波前校正器等部件组成。波前传感器由具备独立图像探测器的透镜组成，其作用时实时测量波前误差，将误差信息传送至波前校正器。波前校正器实质是每秒形变近千次的反射元件，主要由镜面背后的压电晶体所致，其作用之一接收控制系统传输的控制信号，在光路中改变、校正波前的形状和误差，输出校正后的光束波；之二是修复入射光的波前，提高信噪比；之三是根据波差信号整形出射光，减小大气折射率的影响，提升传输质量；其作用机制是与波前传感器形成回路，在波前控制器的控制下，若形成正确形状，传感器即会测量得平面波，证明镜面形变抵消大气扰动所致的波前误差，校正成功。波前控制器的实质则为一个具备高速、大容量的计算机系统，其作用是处理波前误差信息并转换为控制驱动信号，然后驱动波前校正器产生与畸变波前大小相等、符号相反的波前校正量，实时补偿因大气湍流扰动畸变波前。自适应光学技术系统可放置在接收端，使得光电探测器探测到的信号能量集中，有效解决大气湍流效应的影响。

3 大气光通信中发射器的配置讨论

大气温度不均一造成的湍流效应会导致例如光束弯曲、光束扩展、光束闪烁、成像跳动等问题，易增加接收端的误码率，严重时导致通信中断，消除湍流效应的手段之一是利用“孔径平均效应”减小接受光强的起伏状况，但是其要求光束到达接收端时的光束展宽度足够，对透镜尺寸提出了较高要求，通常利用分集技术消除或者减弱湍流效应，增加通信强度、质量和概率。于此，从发射分集角度做出多个发射器一个接收器的讨论。以下讨论中，均以各个发射机相互独立、互不影响、服从统一分布为

模型。

3.1 发射功率与发射器个数呈线性相关

现令一个发射器被接收端探测的概率为P，当有m个发射器时的探测概率为Pm，忽略每一个发射器小于接收端门限值，在联合条件下可满足通信概率的情形。使发射器个数保持在1～4个左右，经试验结果证明，如图1所示，当Xσ=0.01时，增加发射器的个数对通信概率的影响很小；当Xσ=0.1时，两个发射器比一个发射器的探测概率有明显增加，但继续增加发射器则影响不大，只会增加设备成本和复杂度。所以，在实际配置时，需根据通信系统的具体功能选择合适的发射器个数。

3.2 发射功率一定与发射器的关系

现令一个发射器被接收端探测的概率为P，当有m个发

图1 不同Xσ下不同发射器个数的通信概率

图2 总功率受限和不限情形对比图

射器时的探测概率为Pm，总发射概率为P总。经试验结果证明，如图2所示，当Xσ=0.1时发射的总功率变化和不变情况下通信概率变化情形，发射器个数依次也是1～4个左右，结论如下：一是当场强阈值比值大于0.5时，一个发射时的通信概率开始小于1，随着场强阈值的增加而剧烈减少；二是当场强阈值比值大于0.5后，多个发射的情况比一个发射时通信概率高，但是四个比三个的通信概率增加不明显；三是当总功率一定时，随着发射机个数的增加通信概率在减小，增加发射机个数只会使通信的概率减小，所以此种情况下不宜采用发射分集，可考虑采用接收分集；四是当总功率不受限制时，增加发射机的个数可使探测概率增加，并且最好选用2～3个支路。

参考文献

[1] 苏磊.无线光通信技术及其应用[J].光通信技术，

2008，26（4）：22-25.

光通信范文第6篇

关键词：潜艇通信 激光通信 数值模拟

中图分类号：TN958.98 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（a）-0081-01

激光声作为水下声源的一种新的激发模式，具有高声强、窄脉冲、宽频谱和可远距离激发等优点，激光声理论及应用研究对海洋开发及国防具有重要意义[1]。激光脉冲受大气海洋信道中介质粒子的多重散射，导致信号波形产生多径时延扩展和幅度随机衰落，因此这种信道是非常复杂的随机参量信道[2]。本文利用数值模拟方法，模拟光在浑浊介质中传播的整个物理过程。

1 潜艇激光通信的数值模拟

潜艇激光通信的数值模拟包括光子束的发射，光子束与水体的相互作用（吸收与散射），光束出水共三个步骤。

在蒙特卡罗方法的源抽样处引入了高斯分布抽样模型，使发出光子的统计特性满足高斯光束的特性。设水体的单次散射率为，取区间内均匀分布的随机数，如果，则认为光子被吸收，终止对该光子的跟踪，反之则认为光子被散射。光子发生散射后，新的传播方向由散射相函数决定。

光束出水时经历海气界面的三维折射。海面的法线方向具有随机性，但也具有一定的规律性，Charles Cox等给出了海浪在一定风速下俯仰角的经验归一化概率密度公式。由此可以选用抽样法得到俯仰角的值，从而判定是否发生全反射及确定光束的出水方向。

2 模拟结果及分析

模拟发出的光子总数为100万个，潜艇深度MD分别取5 m，10 m，15 m，20 m，海面风速分别为v=5 m/s，10 m/s，15 m/s， 30 m/s，采用抽样法进行数值模拟。

2.1 潜艇深度对激光通信的影响分析

风速取v=15 m/s，潜艇深度MD=5 m，10 m，15 m，20 m时，接收光子数目和接收光子总权值，吸收光子数和全反射光子数的模拟结果如表1所示。

由表1可知，在潜艇深度为5 m时，6.46%的光子被接收到，该比例还是比较理想的，平均每个被接收到的光子的权值为0.39，吸收的光子占85.56%，全反射的光子占7.96%，其他比例的光子为出海面但不在接收视场内。在潜艇深度为10 m时，1.00%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.25，吸收的光子占97.75%，全反射的光子占1.23%，之所以吸收的光子和全反射的光子均大大减少，是因为潜艇深度的增加使被吸收的光子数极大的增加了。在潜艇深度为15 m时，0.15%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.16，吸收的光子占99.68%，全反射的光子占0.18%。在潜艇深度为20m时，0.02%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.10， 吸收的光子占99.95%， 全反射的光子占0.03%。

综合上述分析，可以发现，潜艇深度对激光通信影响还是比较大的，潜艇深度每增加5 m，接收光子总权值约下降为增加深度前的10%，因此潜艇通信中使用的激光器功率的选择应主要参考潜艇深度。

2.2 风速对激光通信的影响

取潜艇深度MD=10 m，风速v=5 m/s， 10 m/s，15 m/s，30 m/s时，接收光子数目和接收光子总权值，吸收光子数和全反射光子数的模拟结果如表2所示。

由表2可知，风速为5 m时，0.99%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.25，吸收的光子占97.78%，全反射的光子占1.22%。风速为5 m/s时，0.99%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.25，吸收的光子占97.78%， 全反射的光子占1.22%。风速为15 m/s时，1.01%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.25，吸收的光子占97.75%，全反射的光子占1.23%。风速为20 m/s时，0.99%的光子被接收到，平均每个被接收到的光子的权值为0.25，吸收的光子占97.77%，全反射的光子占1.23%。

对比4组数据，我们发现当潜艇深度一定时，风速对激光通信影响不大，接收光子数目和接收光子总权值，吸收光子数和全反射光子数这四个物理量均未有明显变化，这说明相比于潜艇深度，风速的影响不占主导地位，这可由海浪运动的随机性来解释。

3 结语

通过数值模拟，我们发现潜艇深度的增加将使接收光子数锐减，潜艇深度每增加5 m，接收光子数均约下降为增加深度前的0.15，而接收光子的平均权值约下降为增加深度前的0.64，接收光子总权值约下降为增加深度前的10%，大量光子的随机运动仍旧遵循统计规律。另一方面，模拟结果显示，风速对激光通信的影响较小，相比于潜艇深度，风速的影响不占主导地位。

参考文献

光通信范文第7篇

中国电信日前宣布在全国启动“宽带中国―光网城市”工程。按照目标，中国电信将用3年时间实现所有城市光纤到户，宽带用户的接入带宽将在3～5年内跃升10倍以上。券商分析师普遍认为，此举将使光通信行业进入整体繁荣阶段。

中信证券的研究报告认为，光通信是国家和运营商的战略方向，将在“十二五”迎来跨越式发展。运营商目标激进，2011年光接入市场高增长。未来光通信板块依然存在整体上行机遇。在行业内细分环节增速上，从高到低依次为接入端市场、主设备市场及器件市场、光纤光缆市场。结合估值水平，重点推荐中兴通讯、烽火通信、日海通讯、星网锐捷、中天科技与亨通光电、光迅科技等。

东方证券认为，用户接入端的大幅升级，将推动光通信网络从城域传输到骨干传输网的升级需求，带动光通信后续持续的繁荣。光配线系统厂商受益最为迅速和集中，包括日海通讯、新海宜；主系统设备商的接入设备产品板块将大幅受益，包括中兴通讯、烽火通信；受光纤接入推动传输网络持续升级影响，光器件厂商光迅科技将长期受益；光纤光缆厂商烽火通信、亨通光电、中天科技也将受益光通信投资的高增长。

申银万国研究报告称，中国电信宽带用户规划超预期，预计将推动终端接入设备需求增长约72%，同时带来更加强烈的网络升级需要，拉动光通信各环节需求。推荐中兴通讯、烽火通信、中天科技。

广发证券指出，中国电信确定了“激进”的宽带发展战略，中国联通肯定将采取跟进策略。另外，FTTH100M入户，家庭上网、电视、电话、手机都可以通过FTTH通道实现，这将给广电同轴电缆带来很大竞争压力，预计广电相关下一代光纤网建设也将提速。

行业评判

招商证券再生有色金属益处大

工信部、科技部、财政部日前联合印发《再生有色金属产业发展推进计划》，主要目标是到2015年，再生有色金属产业规模和产量比重明显提高。此举可降低对资源进口的依赖，同时保障国内资源的合理利用。作为循环经济及再生资源的龙头股，格林美将受益于再生产业未来的发展。

申银万国纺织出口增幅超预期

1月份，我国纺织品服装累计出口同比增长38.6%，增速大幅超出市场预期。出口产品结构改善、出口单价全面上涨，以及全球经济复苏下的出口数量大幅回升，共同推动产生了这一高速增长局面。建议关注色织布行业龙头鲁泰A、色纺纱行业龙头华孚色纺、服装辅料行业龙头伟星股份。

安信证券高速公路板块估值低

高速公路板块目前估值偏低，2011年行业整体市盈率在11倍左右，明显低于历史水平，存在估值修复的动力。随着宏观经济的稳定增长及天气逐渐好转，预计未来几个月，高速公路行业车流量将保持稳定增长。建议配置五洲交通、皖通高速和深高速。

长江证券水泥业供需形势向好

今年水泥行业新增产能约为1.3亿吨，淘汰落后产能8000万～10000万吨，有效供给增速较低，因此即使需求增速放缓，供需形势仍将向好。随着停窑恢复生产，水泥价格还将出现一波下跌，但跌幅不会很大，在企稳后，伴随着整合和区域协同的进程，很可能再次上涨。重点推荐华新水泥、海螺水泥、同力水泥、江西水泥和天山股份。

申银万国铝材深加工进黄金期

城镇化和经济转型并行，中国铝材深加工步入黄金十年：经济增长模式转变推动制造升级、消费升级和新经济的推行，中游制造环节往高端产品延伸。看好轨道交通用铝型材、电子铝箔等细分行业。建议关注新疆众和、东阳光铝、南山铝业、利源铝业、亚太科技和常铝股份等。

光通信范文第8篇

2011年2月16日，中国电信在京正式提出了“十二五”发展规划并启动了“宽带中国 光网城市”工程。在“十二五”期间，中国电信将建设100M宽带接入网络，全面提升综合信息服务能力。据中国电信网络发展部总经理孙俊彦介绍，在“十二五”期间，中国电信将在南方城市全面实现光纤化，核心城区全部实现光纤接入，最高接入带宽达到100M，城市家庭接入带宽普遍达到20M以上。中国电信将用三年时间实现所有城市光纤化，为城市用户提供光速互联网体验。

光通信市场2011年投资巨大

中国电信“宽带中国 光网城市”工程是2010 年三网融合战略的延续，“十二五”期间，中国电信将加快电信宽带网络建设,推进城镇光纤到户，扩大农村地区宽带网络覆盖范围的要求，按照工信部等七部委联合下发的《关于推进光纤宽带网络建设的意见》，积极推进 “光网城市”建设，加快推进宽带网络的光纤化升级，建设超高速（100M）宽带接入网络，全面提升综合信息服务能力。

中国电信“十二五”宽带工程开启了中国国家宽带战略，我们可以乐观预计中国移动和中国联通“十二五”宽带市场的规划将同比2010 年也大幅度提升，2011年中国光纤宽带市场投资规模达到600-800 亿元，同比2010 年增长幅度达到75-135%。光通信市场规模投资将直接利好光通信设备厂商。

宽带市场再次高速增长

中国国家宽带战略是移动互联网发展方向之一，2011-2015年中国宽带市场将继2007-2010年再次进入一个高速增长的时期，移动互联网首重发展移动宽带和固网宽带。根据工信部“十二五”两万亿投资规划，移动+固网宽带投资约占总体投资的80%，较“十一五”期间增长36%，中国国家宽带战略契合工信部“十二五”规划，是移动互联网不可缺失的重要一环。

根据中国电信十二五规划，2011 年中国电信计划新增光纤入户（即接入带宽达到100M 以上），达到3000万个家庭，是“十一五”期间的3 倍，累计覆盖4000万家庭；南方城市（含县城）实现 8M 接入带宽全覆盖，20M 覆盖率达到70%；东部发达城市和中西部省会城市20M 覆盖率达到80%以上。2013年对南方城市（含县城）的所有家庭客户均可提供20M接入，光纤入户覆盖达到8000万户。“十二五”末，南方城市地区实现家庭和政企用户光网全覆盖，光纤入户（即接入带宽达到100M 以上）超过1 亿，位居世界领先。同时，实现3G 网络全网覆盖，热点区域WiFi 覆盖，建成有线无线一体化的高速宽带网络，提供无处不在、无缝覆盖的宽带服务。”

投资机会分析

根据中国电信“宽带中国 光网城市”工程规划，“十二五”期间中国电信将着力于接入层宽带建设，改变目前接入层主要采用铜缆+ADSL接入方式。按照工程目标，中国电信宽带用户的接入带宽将在3-5年内跃升10倍以上，并将持续快速提升；资费在3年左右迎来“跳变期”，并将持续下降。南方城市将全面实现光纤化，核心城区全部实现光纤接入，最高接入带宽达到100M，城市家庭接入带宽普遍达到20M以上。形成一个包括卫星通信、光纤宽带、移动网络，覆盖大江南北、惠及全中国的优质信息网络。用户通过中国电信统一账号可以登录中国电信有线宽带、天翼3G网络以及WiFi网络，便捷享受全地域、无缝隙的宽带接入服务和丰富的互联网应用。