激光通信技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：激光通信技術(shù)論文范文

1.1損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)

與普通的通信相比，光纖的損耗率要低得多。目前，光纖的損耗可以低達(dá)0.2dB/km。中繼光放大器間距可達(dá)100多km，而傳統(tǒng)的銅電纜中繼放大器間距僅為幾百米到幾千米。因此，除了用戶到小站間仍使用銅電纜，其他通信網(wǎng)中包括電視網(wǎng)、跨海洋的網(wǎng)絡(luò)全部使用光纖通信。光纖通信在長距離傳輸中的優(yōu)勢非常明顯。目前光纖通信的最長通信距離達(dá)到10000m以上。

1.2抗干擾能力強

與其他光纜相比，光纖通信具有非常明顯的優(yōu)點———抗電磁干擾能力極強。光纖通信設(shè)備的主要成分是SiO的應(yīng)用給光纖通信技術(shù)帶來無可比擬的優(yōu)勢。由于石英具有極強的抗腐蝕性和絕緣性，因此，應(yīng)用到光纖通訊設(shè)備上使其同樣具有較強的抗干擾能力。光纖通信不會受到太陽黑子活動、電離層變化、雷電以及人為釋放的電磁等方面的干擾，這一特性使得光纖可以應(yīng)用到軍事領(lǐng)域中。

1.3安全性和保密性高

因為光纖主要依靠光波的全反射原理進(jìn)行傳輸，光信號完全被限制在包層內(nèi)，光波泄露的現(xiàn)象很少發(fā)生。而且一個光纜內(nèi)的很多光纖線之間也不會相互干擾，因此，光通信的抗干擾能力很強，保密性和安全性非常高。此外，光纖的重量很輕、體積較小，這樣既節(jié)省空間又使得設(shè)備的安裝非常方便。另外，用來制作光纖通信設(shè)備的原材料越來越豐富，而且價格低廉，穩(wěn)定性好，同時受環(huán)境溫度影響小，使用壽命很長。光纖通信技術(shù)這些優(yōu)勢使其在日常生活中的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域越來越廣。

2光纖通信技術(shù)在我國的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1普通單模光纖的現(xiàn)狀

光纖分為單模光纖和多模光纖兩大類。目前，普通單模光纖是我們生活中最常見的光纖。單模光纖只能傳輸一種模式的光，且對光源的譜寬及穩(wěn)定性都有較高的要求。隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，單模光纖的傳輸距離和信息容量也在不斷增加，G652.A光纖的性能還能進(jìn)一步優(yōu)化和提高。符合ITUTG654規(guī)定的截止波長的單模光纖和符合G653規(guī)定的單模光纖是對G652.A光纖進(jìn)行了改進(jìn)。

2.2接入網(wǎng)光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖接入網(wǎng)指的是以光纖為主要媒質(zhì)實現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送。光纖接入逐漸替代原有電纜，成為通信接入網(wǎng)未來重點的發(fā)展方向。接入網(wǎng)光纜的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在接入網(wǎng)的光纜距離不斷縮短、分支越來越多、分插頻繁等。通常情況下，接入網(wǎng)的光纜會采用增加光纖芯數(shù)的方式來增加網(wǎng)絡(luò)容量。尤其是城市的光纖管道，由于管道內(nèi)徑有限制，只能通過增加管內(nèi)光纖芯數(shù)和光纖的集裝密度來增加網(wǎng)絡(luò)容量，同時需要減輕光纜的重量，縮小光纜的直徑。通常，接入網(wǎng)光纖使用G652普通單模光纖或G652C低水峰的單模光纖，而前者在我國使用較多。

2.3室內(nèi)光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

室內(nèi)光纜指的是光傳輸載體（光纖）經(jīng)過一定技術(shù)手段處理而形成的線纜，通常需要同時支持語音、數(shù)據(jù)以及視頻等信號傳輸。室內(nèi)光纜主要包括綜合布線與局內(nèi)光纜兩大部分。其中綜合布線的光纜一般供用戶使用，放置在室內(nèi)用戶端，而局內(nèi)光纜放在中心局或其他各類電信機房內(nèi)。室內(nèi)光纜結(jié)構(gòu)的設(shè)計和應(yīng)用容易受到建筑物本身的限制及光纜材料多樣化的影響，因此室內(nèi)光纜相對復(fù)雜。雖然其抗拉度較小，保護(hù)層也較差，但是室內(nèi)光纜仍然有經(jīng)濟(jì)、便捷、便于信息傳遞等自身優(yōu)勢。室內(nèi)光纜傳輸信息速度很快，而且具有信號穩(wěn)定、清晰、強烈，抗干擾性好，信息流量大等優(yōu)點。

2.4通信光纜的發(fā)展現(xiàn)狀

通信光纜主要包括多根光纖芯和包層組成的纜芯、外保護(hù)層，屬于全介質(zhì)光纜，是電力系統(tǒng)中最為理想的通信線路。通信光纜主要依靠電流傳輸信號，在數(shù)據(jù)信息傳輸方面具有一定優(yōu)勢，但是其傳輸信息量較小。ADSS光纜則因為其可以單獨布放，比較適用于電力通信領(lǐng)域。目前我國電力系統(tǒng)改造過程中廣泛應(yīng)用ADSS光纜，但是我國通信光纜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能仍然需要進(jìn)一步完善。

2.5塑料光纖的發(fā)展

塑料光纖在我國也得到了廣泛應(yīng)用，其成本低廉、傳輸速度較快，是優(yōu)質(zhì)的短距離信息傳輸介質(zhì)。它主要利用光的全反射或者光在塑料纖維內(nèi)的跳躍來進(jìn)行傳輸，因此在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域有巨大的潛在市場。塑料光纖可以應(yīng)用于海底。在海底進(jìn)行鋪設(shè)時，海底光纖使用絕緣材料包裹導(dǎo)線，同時其兩端采用激光器，大大節(jié)約成本，相應(yīng)的通話費用也有一定的減少。

3我國光纖通信技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢

3.1超大的容量，超長的距離

超大容量、超長距離的傳輸技術(shù)在我國通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒂袕V闊的應(yīng)用前景。波分復(fù)用技術(shù)（WDM）通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)，大大提高光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量。目前1.6Tbit/s的光波分復(fù)用系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時全光傳輸?shù)木嚯x也在逐漸增加。而光時分復(fù)用技術(shù)（OTDM）通過提高單信道速率來提高傳輸容量，使目前單信道最高速率達(dá)到640Gbit/s。要想進(jìn)一步提高光纖通信的傳輸速度和傳輸容量，僅僅依靠光波分復(fù)用技術(shù)或光時分復(fù)用技術(shù)是很難實現(xiàn)的，必須同時結(jié)合光時分復(fù)用和光波分復(fù)用技術(shù)，只有這樣才能進(jìn)一步提高光纖的傳輸速度和容量。

3.2光網(wǎng)絡(luò)智能化

智能化的光網(wǎng)絡(luò)是我國光纖通信技術(shù)未來非常重要的發(fā)展方向。近50年的發(fā)展歷程中，信息傳輸一直占據(jù)著光纖通信技術(shù)的主導(dǎo)地位。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)實現(xiàn)完美結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)朝著更高更好的方向發(fā)展?，F(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)不僅能實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸，同時結(jié)合計算機控制技術(shù)、自動發(fā)現(xiàn)功能及更加完善的自我保護(hù)修復(fù)能力，真正形成智能化的光網(wǎng)絡(luò)。

3.3擺脫電處理過程，實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)

第2篇：激光通信技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】光纖光纜技術(shù)發(fā)展

一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點

1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對光纖提出新的要求

(1)擴大單一波長的傳輸容量。目前，單一波長的傳輸容量已達(dá)到40Gbit/s，并進(jìn)行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。(2)實現(xiàn)超長距離傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想，目前一些公司已采用色散齊理技術(shù)，實現(xiàn)2000-5000km的無電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術(shù)，更大地延長光傳輸距離。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運用。目前運用32×2.5Gbit/sDWDM系統(tǒng)，該系統(tǒng)對光纖的非線性指標(biāo)提出了更高要求;ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)已完成，對光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo)，對G.655光纖的非線性特性會有改善。

2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖?？祵幑就瞥龅腜ureModePM系列新型光纖，利用了偏振傳輸和復(fù)合包層，用于10Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中，很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖，已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2Tbit/s的記錄。一些公司開發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖，提高了非線性指標(biāo)的要求，簡化了色散補償方案，在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。

(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設(shè)計中，要考慮簡化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設(shè)計，要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值，可抵消光源光器件的正色散，可組合運用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖，利用它來做色散補償，避免色散補償設(shè)計，節(jié)約成本。

(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜，多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%-100%，但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格比激光管便宜，且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，因局域網(wǎng)發(fā)展的需要，它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖，即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖，其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對此問題，有的公司進(jìn)行了改進(jìn)，研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布，將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整，以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用。

3.光纜技術(shù)發(fā)展的特點

(1)光纜結(jié)構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有明確的光纖類型選擇，如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖等，這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求，具體運用的條件，還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件外，與其施工和維護(hù)方法有關(guān)，必須統(tǒng)一考慮，配套設(shè)計。(3)光纜新材料的出現(xiàn)，促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)改進(jìn)，如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線光纜等的采用，使光纜性能有明顯改進(jìn)。

二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問題

1.積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，自主申請的有9件。作為世界第二光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，作為工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

2.開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求，今后，光纜建設(shè)的重點將會隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)會基于，如微型光纜、吹入或漂浮安裝，及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)，有一系列新的變化，充分利用有限的敷設(shè)空間。目前我國創(chuàng)新的成份太少，在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中，多采用一些國產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。

3.利用已有設(shè)備和技術(shù)，改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性，為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜，只能在現(xiàn)有條件下，利用其特性開通數(shù)字新業(yè)務(wù)。現(xiàn)有的HYA電纜，雖然可開通ADSL等一些新業(yè)務(wù)，但容量有限，當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會出現(xiàn)干擾問題，影響以前開通的業(yè)務(wù)。因此，對新敷設(shè)的銅電纜，希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求，為將來開通更多的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。

第3篇：激光通信技術(shù)論文范文

摘要：本文針對光纖通信技術(shù)的發(fā)展及趨勢展開研究，分別介紹了光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，以及光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，對一些先進(jìn)的光纖通信技術(shù)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)發(fā)展歷史現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

1、導(dǎo)言

目前，在實際運用中相當(dāng)有前途的一種通信技術(shù)之一，即光纖通信技術(shù)已成為現(xiàn)代化通信非常重要的支柱。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌，以現(xiàn)代信息社會最堅實的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無限美好的發(fā)展前景。

自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問世以來，整個的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的、革命性的變革，光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因為信息傳輸頻帶比較寬，所以它的主要特點是:通信達(dá)到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點，從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞，發(fā)展也異常迅猛。

2、光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史總結(jié)

近十幾年來，光纖通信技術(shù)有了長足的進(jìn)展，其中的新技術(shù)也不斷被發(fā)掘，大大提高了傳統(tǒng)意義上的通信能力，這使得光纖通信技術(shù)在更大的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。

光纖通信技術(shù)是指把光波作為信息傳輸?shù)妮d波，以光纖作為信息傳輸?shù)拿浇?，將信息進(jìn)行點對點發(fā)送的現(xiàn)代通信方式。光纖通信技術(shù)的誕生及深入發(fā)展是信息通信史上一次重要的改革。光纖通信技術(shù)從理論提出到工程領(lǐng)域的技術(shù)實現(xiàn)，再到今天高速光纖通信的實現(xiàn)，前后經(jīng)歷了幾十年的時間。

上世紀(jì)六十年代開始的光纖通信技術(shù)最開始起源于國外，當(dāng)時研制的光纖損耗高達(dá)400分貝/千米，后來，英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所提出，在理論上光纖損耗能夠降低到20分貝/千米，然后，日本緊接著研制出通信光纖的損耗是100分貝/千米，康寧公司基于粉末法研制出了損耗在20分貝/千米以下的石英光纖，到最近的摻鍺石英光纖的損耗降低至0.2分貝/千米，已經(jīng)接近了石英光纖理論上提出的損耗極限。

由以上光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷程，可以把光纖通信技術(shù)分為大致五個階段，即850納米波段的多模光波，到1310納米多模光纖，到1310納米單模光纖，再到1550納米單模光纖，最后是長距離進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w通信技術(shù)。

3、光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀研究

(1)光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢，獲得了大的帶寬資源。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個單獨的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長不同的信號集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號的、波長不同的光載波再進(jìn)行分離。

（2)光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個嶄新的嘗試，它實現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

4、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

下面介紹在未來將會大有發(fā)展的幾種光纖通信技術(shù)，如下圖1所示。

（1）光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。

光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有:最大程度的使維護(hù)費用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開發(fā)和新收入的不斷增加;與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，達(dá)到減少節(jié)點數(shù)目和擴大覆蓋面范圍的目的;通過光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時代的到來做好準(zhǔn)備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢特點。

（2）光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延?；谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發(fā)展著，在交換和傳輸兩方面來講也都早已進(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)，前者較后者在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn)，從而也就提高了全網(wǎng)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展，但此項技術(shù)相對來講仍不成熟。

（3）新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義上的G.652單模光纖已經(jīng)在長距離且超高速的傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點，新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實之需，它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個重要組成部分。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，己經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。

第4篇：激光通信技術(shù)論文范文

現(xiàn)有1500平米演播室的燈光主控臺可以用DMX輸出口和網(wǎng)絡(luò)訊號輸出口功能，我們現(xiàn)在只使用了DMX系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)輸出口沒有使用。因此，將傳統(tǒng)的DMX512信號傳輸升級到網(wǎng)絡(luò)傳輸將變得十分必要。

2我們在研究方案的時候，本著以下的幾條原則

1）為了增加DMX通道而不增加調(diào)光臺費用我們建議通過使用現(xiàn)有調(diào)光臺的網(wǎng)絡(luò)口輸出訊號來增加演播室的DMX通道數(shù)。

2）未來提高系統(tǒng)性能，完善燈光控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)而增加專用的網(wǎng)絡(luò)DMX訊號轉(zhuǎn)換器。

3）在控制室和演播室柵頂各增加一臺高性能網(wǎng)絡(luò)交換機完成燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)訊號傳輸?shù)囊蟆?/p>

4）在系統(tǒng)方案中，我們要求網(wǎng)絡(luò)DMX訊號轉(zhuǎn)換器有至少一個網(wǎng)絡(luò)口，4個DMX訊號口，可以一次同時轉(zhuǎn)換4個DMX訊號。這個4個DMX訊號口應(yīng)該可以設(shè)置為不同的DMX訊號通道組，以提高系統(tǒng)使用的靈活性。

5）新增的網(wǎng)絡(luò)DMX訊號轉(zhuǎn)換器應(yīng)該可以通過電腦的網(wǎng)頁方式設(shè)置和監(jiān)控，這樣可以在有限的操作人員數(shù)量的情況下加強對于每個燈光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控和管理能力。提高工作效率

6）此外還需增加部分DMX訊號分布放大器。

7）以上所有設(shè)備都能和原系統(tǒng)兼容使用。

3網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)勢

通過百兆網(wǎng)絡(luò)可以同時傳輸多達(dá)64條DMX512信號的能力，具有布線簡單、傳輸距離長、智能化設(shè)定等優(yōu)勢，是未來燈光控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。采用網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信號后，將取消一級放大器，同時補充部分二級放大器數(shù)量，使得每個端口驅(qū)動一條吊桿或插座箱，這樣將大大提高信號的穩(wěn)定性。采用網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，將網(wǎng)絡(luò)/DMX512解碼器置于燈柵層上，與調(diào)光臺通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。現(xiàn)有的Compulite調(diào)光臺具有8192個控制通道，相當(dāng)于16條DMX512信號線。配置了兩臺8口網(wǎng)絡(luò)/DMX512解碼器，能夠傳輸16條DMX512信號，8192個通道。每個輸出端口的起始地址可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)定，每個輸出端口控制的燈具種類也可通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)定。因此，網(wǎng)絡(luò)傳輸燈光控制信號將燈光控制變得越來越容易，越智能。使得復(fù)雜的燈光系統(tǒng)變得簡單可靠，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸后將能夠充分發(fā)揮該調(diào)光臺的強大功能。

4網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成

該演播室已經(jīng)具備的初步的燈光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各調(diào)光臺之間通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的實時跟蹤熱備份，網(wǎng)絡(luò)交換機已經(jīng)就位。利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)交換機，在燈柵層放置的網(wǎng)絡(luò)解碼器通過網(wǎng)線與交換機連接，即可實現(xiàn)星型連接的燈光網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)。

1）設(shè)備方面我們采用的是型號是LT-8ID的網(wǎng)絡(luò)交換機。它具有DMX數(shù)字信號的放大及分配功能，一路輸入八路輸出，輸入與輸出之間采用光電隔離，防止系統(tǒng)各個設(shè)備之間的高壓反沖，保護(hù)系統(tǒng)不受損壞。它要求的工作環(huán)境濕度：0℃～45℃，濕度：25℃相對濕度大于90%，大氣壓力小于106KP，主要功能有：DMX數(shù)字信號放大及分配，輸入與輸出光電隔離防止高壓反沖，一路輸入八路輸出，每路輸出信號隔離，DMX信號指示的功能。

2）此次工程共用了8個DMX網(wǎng)絡(luò)節(jié)點交換機。DMX網(wǎng)絡(luò)節(jié)點交換機共有3種主要型號：2、4、8個DMX端口，每個端口均可以設(shè)置為DMX輸出或輸入。支持10/100M以太網(wǎng)，支持ArtNet和sACN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以通過網(wǎng)絡(luò)流覽器進(jìn)行全面的功能設(shè)置，也可以通過前面板的旋鈕進(jìn)行快速的基本功能設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的狀態(tài)和地址，DMX的設(shè)定，都可以在網(wǎng)頁和內(nèi)置彩色TFLCD上顯示?？梢赃x擇4個DMX刷新速度，最高可以達(dá)到44HZ，DMX端口可經(jīng)由用戶設(shè)置輸出0-255之間的任何一個DMX512數(shù)據(jù)段，提高整個系統(tǒng)靈活性，輸入口和輸出口可以隨意設(shè)置。

3）當(dāng)前的燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合了先進(jìn)計算機和先進(jìn)專業(yè)燈光技術(shù)的雙重特點，相對傳統(tǒng)的數(shù)字燈光系統(tǒng)技術(shù)增加了復(fù)雜性。SND系統(tǒng)采用網(wǎng)面顯示技術(shù)，將大量的設(shè)備信息和系統(tǒng)信息都集成在一個漂亮的網(wǎng)頁上，簡化了操作人員的使用難度，方便操作人員輕松地設(shè)置每個設(shè)備，并監(jiān)控了整個系統(tǒng)的狀況。

5結(jié)語

第5篇：激光通信技術(shù)論文范文

你的天方夜譚，我來成全

23年前，34歲的譚立英在北京圖書館查閱資料，準(zhǔn)備她的碩士畢業(yè)論文。查閱了上千篇資料后，有關(guān)衛(wèi)星激光通信的數(shù)據(jù)讓她眼前一亮――衛(wèi)星與衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地面間用“光”連接起來，可以形成空間的信息高速公路。要是能在浩瀚空間建立一個無線光網(wǎng)絡(luò)，實時進(jìn)行高速信息傳輸，這將是一件多么了不起的事情?。?/p>

這個想法令譚立英興奮不已，可當(dāng)她著手去做這件事情時，難度大于想象。彼時，她是哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理系的教師，一個5歲孩子的媽媽，每天一邊上課，一邊做碩士論文，還要照顧孩子。丈夫加同事馬晶遠(yuǎn)在日內(nèi)瓦深造。在當(dāng)時那個年代，衛(wèi)星微波通信還不成熟，更不要說是衛(wèi)星激光通信，幾乎所有的人都認(rèn)為譚立英的想法是天方夜譚，包括譚立英當(dāng)時的導(dǎo)師。

導(dǎo)師勸她：“方向雖好，但難度太大了，難以畢業(yè)。你要堅持做這個，碩士論文所需的研究費用還要你自己解決。”譚立英點點頭，說：“會想到辦法的?！逼鋵崳稽c辦法都沒有，她只是怕絲毫猶豫都會讓心中燃燒的激情之火熄滅。她34歲了，不想在這個能有所成就的年紀(jì)里，提前老氣橫秋。

譚立英沒有想到，為了她的項目，丈夫提前回國。他把家里所有存款取出來，一共不到2萬元，對她說：“沒經(jīng)費，我們就用家里的錢，我陪著你一起干。”

久別重逢，夫妻倆的卿卿我我就是通宵地討論那片科學(xué)的空白之地。5歲的女兒聽得厭煩了，嫉妒地對爸爸說：“你都有一年多沒看到我了，我還是沒有你們的課題重要，我真想變成天上的衛(wèi)星，讓你們天天研究研究我?！迸畠旱脑挘逊蚱迋z逗笑了。譚立英親親女兒，牽牽丈夫的手，看看窗外的夜空，想想自己即將要做的連結(jié)天與地的事情，她的幸福神圣而隱秘。

連接天地的幸福，神圣隱秘

創(chuàng)業(yè)之初的日子無比艱難。他們的實驗室設(shè)在一間地下室里，潮氣重，所有的紙質(zhì)材料因浸入了潮氣而變得綿軟，難以翻閱。馬晶放了一個除濕機，每天都能抽出三箱水來。

家里的積蓄和微薄的工資是全部科研經(jīng)費，譚立英不得不算計著花。為了節(jié)省費用，譚立英出門能步行絕不坐公交，坐火車也只買硬座，餐桌上長年是白菜土豆。女兒三番兩次抗議后，每周的土豆燉白菜里可以出現(xiàn)幾片肥瘦相間的肉，算是改善了伙食。以至于女兒說：“在咱們家，實驗是親生的，我是馬路上撿來的?！?/p>

盡管如此，困難依然接踵而至。建立理論模型需要實驗測試驗證，沒有經(jīng)費就沒有最基本的實驗設(shè)備，初步的原理驗證無法進(jìn)行。一天，馬晶略帶得意地安慰妻子：“咱們的儀器有了?！彼u起關(guān)子說，這是個秘密。

兩天后，馬晶神秘地把妻子帶到實驗室。拉開實驗室門的一剎那，譚立英驚呆了――地上擺了一堆破爛。馬晶如數(shù)家珍：“這是教學(xué)實驗室報廢的儀器，有些修一修興許能用。”譚立英半信半疑。之后的幾天，夫妻倆在實驗室忙活開了。他們首先將這些破爛整理歸類，湊成了幾件“整尸”，然后“解剖”“移植”“再造”“重組”，它們重新變成了實驗設(shè)備。七天之后，實驗設(shè)備開始集體工作，半個月后，他們完成了測試驗證。譚立英獲得了有效的發(fā)射測試數(shù)據(jù)，完成了她的畢業(yè)論文。

論文寫下最后一個句號時，譚立英不得不為當(dāng)天的晚餐發(fā)愁――研究已經(jīng)花光了家中全部的積蓄，晚餐在哪里都成了問題。為了安慰女兒，馬晶對女兒說：“媽媽的論文完成了，這是個非常值得祝賀的日子，按照行規(guī)，今天得吃白水煮面，意味著萬事順順利利。”一家三口用開水干杯，以白水煮面條充饑。

當(dāng)晚，女兒睡后，馬晶對譚立英說：“研究衛(wèi)星激光通信是一個從無到有的工作，以后還會有更多的困難，你要做好思想準(zhǔn)備。你只要記住一條，我一直在你身邊，你不是一個人?！?/p>

譚立英看看熟睡的女兒，滿心愧疚。馬晶拍拍她的肩膀，說：“她會理解的，你應(yīng)該想到這個過程本身對她就是一種富養(yǎng)?！?/p>

有種浪漫，身心相伴

1995年，“彈盡糧絕”的秋天，譚立英帶著碩士論文和幾十袋方便面住進(jìn)了北京阜成路8號航天部招待所。倔強的她要給這個研究項目跑出一筆經(jīng)費來。

跑經(jīng)費的日子也是譚立英哭得最多的日子。碰壁是常有的事情，冷言冷語也是常聽的，很多時候譚立英轉(zhuǎn)身出門時，淚水就滴在了衣襟上。作為一個知識分子，她的自尊不允許她在別人面前以眼淚獲得支持。每一次，當(dāng)眼淚于人前奪眶而出時，她都借口去衛(wèi)生間，哭夠了，再回來繼續(xù)陳述她的研究。

沒有任何門路的譚立英完全是用研究熱情打動了航天部的工作人員。幾乎每一個看了她論文的人都會驚奇地問：“是誰支持你做衛(wèi)星激光通信研究的？”“我丈夫。我們沒有項目經(jīng)費支持，是拿自己家里錢做的。”

陳芳允院士――中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一，“兩彈一星功勛獎?wù)隆鲍@得者，863計劃的倡導(dǎo)者之一，讀了譚立英的畢業(yè)論文，了解了他們所做的工作之后，激動地說：“你們做得非常好！國家需要衛(wèi)星激光通信，也一定會支持你們的研究工作。希望你們能繼續(xù)做下去，不要有任何顧慮。”此后，馬晶和譚立英陸續(xù)獲得了來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)和航天五院的科研基金，建立了團(tuán)隊，研究工作也逐步進(jìn)入正軌。

試驗進(jìn)入收尾階段時，由于估計不足，科研經(jīng)費又一次出現(xiàn)了短缺。大家自帶行李，擠進(jìn)了租來的簡易房。馬晶、譚立英把家里的電視機、窗簾、大米、土豆等一股腦地搬進(jìn)了這個“新家”。所有研究人員每天中午只吃6元的盒飯。到了晚上，譚立英又變身為廚師，她拿出科研精神鉆研廚藝，每天不重樣地為大家做上一頓像樣的飯菜。

2011年10月25日，讓譚立英夫婦銘記一生的日子，那是中國首次星地激光鏈路雙向捕獲跟蹤試驗成功的日子。試驗現(xiàn)場的大屏幕上，“海洋二號”衛(wèi)星以時速2萬余千米的速度疾馳而來，它經(jīng)過試驗區(qū)域的時間只有幾分鐘。衛(wèi)星光信號與地面光信號準(zhǔn)確對準(zhǔn)，實現(xiàn)了快速雙向捕獲、鏈接并跟蹤。

11秒！地面終端就成功捕獲到星上終端發(fā)出的光信號。這一刻，譚立英期盼了太久。馬晶說，20年，比他想象的時間還要短些，他甚至做好了打30年或者50年持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

這次試驗的成功是中國衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展史上的一個里程碑。它標(biāo)志著中國在空間高速信息傳輸這一航天高技術(shù)尖端領(lǐng)域走在了世界發(fā)展前列。這也是世界上首次星地直接探測高速激光通信鏈路新技術(shù)試驗取得圓滿成功。這為在空中搭建無線光網(wǎng)做好了準(zhǔn)備。

第6篇：激光通信技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】可見光通信;傳空脈雙頭沖間隔調(diào)制;脈沖間隔調(diào)制;系統(tǒng)設(shè)計

目前，室內(nèi)可見光通信是光無線通信的研究焦點，它以大功率白光LED為光源，發(fā)送肉眼不可見的閃爍信號來保證正常通信。通信應(yīng)用的調(diào)制解調(diào)方式也就成為了通信的關(guān)鍵技術(shù)。目前，光無線通信一般應(yīng)用的調(diào)制方式有：脈沖位置調(diào)制、開關(guān)鍵控調(diào)制、數(shù)字脈沖間隔調(diào)制。其中數(shù)字脈沖間隔調(diào)制與脈沖位置調(diào)制相比較，它顯著縮小了符號長度，而且增強了傳輸容量和頻帶利用率，并且無需同步，信號帶寬的利用率也比較高。

1.SDH-PIM的原理

傳空雙頭脈沖間隔調(diào)制（SDH-PIM）的原理就是把1個m位二進(jìn)制數(shù)據(jù)流映射為2（m-1）+2個時隙的信號，調(diào)制手段是由2種不同的引導(dǎo)，其后跟著間隔信息，而且間隔信號為傳空信號，由此被稱作傳空雙頭脈沖間隔調(diào)制。頭信號由傳空和高電平信號組合而成，寬度是2Ts，它的類型決定了位置信息。假設(shè)k為m 是由二進(jìn)制數(shù)據(jù)表示的十進(jìn)制數(shù)，如果k小于2（m-1），頭信號被定義成H1，頭信號的傳空號寬度是Ts/2，高電平的寬度則為3Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為kTs;如果k大于或等于2（m-1），頭信號是H2，頭信號的傳空號寬度是3Ts/2，高電平寬度則為Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為（2m-1-k）。不管是以哪種頭信號為引導(dǎo)，傳輸間隔的空號終結(jié)后會傳輸給高電平，符號的長度固定是2（m-1）+2。正是依靠頭信號的這種特點，因此能夠編程找到1個完整的SDH-PIM 符號而且不需要提取位同步和符號同步信號。頭信號除此外還隱藏了位置信息，這個對接收裝置的要求相比而言會較高。室內(nèi)可見光通信應(yīng)用LED作光源而且兼顧了照明的功能，SDH-PIM舍去了激光通信應(yīng)用的冗余保護(hù)時隙，因此，這有利于增強信息的傳輸速率。

2.系統(tǒng)的總體設(shè)計

通信系統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)的硬件實現(xiàn)形式有多種多樣，既可以采用單片機來實現(xiàn)，也可以采用DSP來實現(xiàn)。

本系統(tǒng)硬件主要依靠SDH-PIM 調(diào)制發(fā)送模塊與SDH-PIM接收解調(diào)模塊組成，如圖2所示。SDH-PIM調(diào)制發(fā)送模塊由發(fā)送濾波器模塊、LED驅(qū)動模塊和編碼器模塊三部分組成。SDH-PIM 接收模塊由自動增益系統(tǒng)、前置放大器、譯碼器和判決器四部分組成。

首先，編碼器、譯碼器為系統(tǒng)的核心裝置，是采用Altera公司的EP2C5T144C器件來完成的。

其次，因為接收信號和LED的距離的平方為反比，接收機獲得的信號強弱變化比較大，當(dāng)接收機的增益不發(fā)生變化，那么信號太強時會使接收機逐漸飽和，信號太弱時則會丟失脈沖，還有抽樣判決時，隨著接收脈沖的強弱變化大而導(dǎo)致誤判。

因此，系統(tǒng)設(shè)定了自動增益的控制裝置來增強系統(tǒng)可靠性。另外，論文只考慮直射信道這種通信手段。

3.系統(tǒng)的軟件設(shè)計

3.1 調(diào)制編碼

系統(tǒng)軟件依靠VHDL語言編程來實現(xiàn)，SDH-PIM調(diào)制編碼的流程如圖3所示。編碼器把晶體振蕩器分頻得到了周期T=Ts/2的時鐘，編程應(yīng)用Mealy型的有限狀態(tài)機，時鐘的作用為生產(chǎn)20個狀態(tài)，前4個狀態(tài)用處在于發(fā)送頭信號，后面16個狀態(tài)則用于傳播空號和脈沖間隔數(shù)，還有空信號結(jié)束后的高電平數(shù)。先把二進(jìn)制數(shù)據(jù)流編譯為十進(jìn)制數(shù)k，并和2（m-1）進(jìn)行比較，適合k

3.2 解調(diào)譯碼

解調(diào)時必須考慮以下4個問題：

1）時鐘問題。因為SDH-PIM符號使用的時鐘周期為Ts/2，是為了能夠方便判別頭信號和脈沖間隔，解調(diào)譯碼時使用統(tǒng)一的時鐘，而且時鐘周期是調(diào)制器時鐘的1/10甚至更短。

2）解調(diào)譯碼時使用計數(shù)器對頭信號的傳空部分進(jìn)行計數(shù)，并依據(jù)計數(shù)值去判別頭信號是H1或者是H2。

3）依靠對脈沖間隔計數(shù)值來確認(rèn)所傳輸?shù)亩M(jìn)制符號。當(dāng)頭信號為H1時，頭信號和傳空信號的計數(shù)值可以確認(rèn)為二進(jìn)制值。如果頭信號是H2，那么可以間接求出二進(jìn)制值。

4）因為計數(shù)脈沖的頻率為發(fā)送信號時鐘頻率的10倍，所以在計數(shù)過程中會有計數(shù)誤差，因此在依據(jù)計數(shù)值進(jìn)行判別信號時，應(yīng)當(dāng)考慮1個范圍來確認(rèn)信號的類型。例如，當(dāng)解調(diào)譯碼時，頭信號H1、H2的空信號的寬度分別是20us、40us，傳空信息信號的寬度是60us，如果使用的時鐘周期是1us，計數(shù)值介于（19，21），（39，41），（59，61）范圍時能夠作相應(yīng)的判決，解調(diào)的關(guān)鍵依賴于找出頭信號，當(dāng)編碼時，頭信號的空信號寬度與位置信號相比要窄。先使接收的信號取反，再通過計數(shù)器對脈沖進(jìn)行計數(shù)，依靠計數(shù)值去判別頭信號或者位置信號。當(dāng)發(fā)現(xiàn)頭信號時，就會產(chǎn)生計數(shù)，使信號對脈沖間隔進(jìn)行計數(shù)，減去掉頭信號中的高電平的寬度計數(shù)值，就能夠確定二進(jìn)制值，以此達(dá)到解調(diào)譯碼的目的。

4.小結(jié)

本文提出的基于現(xiàn)場可編程陣列FPGA 室內(nèi)可見光調(diào)制以及解調(diào)系統(tǒng)，它使用SDH-PIM 對基帶信號實行調(diào)制、解調(diào)，這種調(diào)制方式的最大特點就是解調(diào)時不需要位同步信號和符號同步信號，這種特點將系統(tǒng)解調(diào)譯碼更加便捷，也能增強調(diào)制速率。實驗結(jié)果證明該調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了預(yù)期要求，對該調(diào)制解調(diào)方法的研究也有一定的參考價值。

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