时间：2023-05-29 17:37:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇光通信技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
引 言
光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短。因此，光通信具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。
光波按其波长长短，依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光，它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信；按照传输媒介的不同，可分为有线光通信和无线光通信。常用的光通信有大气激光通信、光纤通信、蓝绿光通信、红外线通信和紫外线通信。
1、光通信系统
数据源被传送到远端的某个目的地。数据源的输出波调制到一个光载波上，光载波以光场或光束的形式通过光通道进行传输。在接收端，光场被征集和处理。通常，检测时会伴有噪声干扰、信号变形、内存背景辐射。此系统中传输载波是光波频段，系统的工作方式与其它采用调制方式的通信系统是相同的。而光波系统所采用的器件与无线电射频系统所采用的标准器件大不相同。它们在使用方法、特性方面有很大的差异，需要不同的设计过程[1]。光通信系统方框图如图1所示。
2、宽带通信技术
宽带通信依托综合化、数字化、宽带化、智能化、多样化的光通信网，向用户提供语音、数据、图像、视频的交互式多媒体信息服务。宽带的通信质量和能力都远远超越了窄带通信系统，表现于数据通信能力和图像通信能力等。
宽带通信技术发展趋势和特点：目前我国城市正处于快速发展阶段，农村地区处于市场导入期，潜力巨大。2011年全国农村宽带家庭普及率为10%，预计未来3年加速增长，2012年为14%，2014年将达到20%，随着城市化进程的加快，互联网将成为改变城乡二元结构、缩小城乡差距的重要手段之一。发展宽带通信业务已经成为国内运营商的战略抉择，也将成为国内市场竞争的焦点。未来宽带通信业务的趋势是（1）宽带接入普及率逐渐提高；（2）宽带通信业务趋于个性化；（3）宽带通信业务不断多媒体化、融合化；（4）宽带集成通信业务将快速发展；
3、网络的宽带化和光纤通信
20世纪70年代后半期，光纤作为使用传输技术引进以来，其研究开发的历史一直走传输容量大和应用领域扩大的路。支撑互联网通信量爆炸性增加的是光纤预计今后将推进图像信息等高速信息流的配送服务和TV会议等丰富的双向多媒体通信等宽带服务的引入，网络的宽带化是必然的，其中，作为构建未来宽带遍布网络的技术，光纤和移动通信无疑是璀璨的双壁[2]。综上所述，可以把光纤通信技术的研究开发动向概括为以下三个方面。
（1）传输介质的大容量化。大传输容量技术是极大限度地利用传输介质的能力，以提高传输效率的技术，是以往所有传输系统开发一贯专注的技术。从这方面讲，具有很大潜在传输频带的光纤的大容量化是今后研究的重点。大容量化是光放大波段的扩大，在波段中信道的高密度复用、信道传输速率的高速化、远距离传输技术。即光放大波段扩大是从初期1550nm波段附近的20-30nm，大了1450-1650nm的200nm，将近扩大一个数量级。这与波长信道高密度复用和频率利用率的提高相结合。可以进行超过100信道的波分复用传输。而且每个信道的传输速率也可用以往电子式时分复用，现在达到40Gbit/s。对于光领域的TDM（Time Division Multiplexing）技术，达到了数百吉比特每秒的高速率。为实现宽波段远距离超高速传输，必须实现全信道均匀传输特性，必须进行放大器、传输码、色散管理等技术及其综合技术的研究。
（2）网络化技术。随着WDM的引入，因链路的大容量化，而使链路容量超过节点处理能力，则出现电子瓶颈这一新问题。因此，关于网络的研究正在飞速发展。这项研究是将光分插复用器或光交叉连接引入节点内，不仅是链路，而且节点也光化，利用光级别的接通技术，要有效地构建性能价格比很高的网络。光子网络的技术基础是WDM技术。但WDM技术不仅仅是点对点链路技术，其最大特点是作为网络技术来使用[3]。
（3）使用光纤的接入系统宽带化的相关技术。目前的光接入系统有两种，一种是改造现有设备的经济上较为合算的系统；另一种是可以提供新服务项目的系统。
4、在新领域中的光通信技术
以传输速率数十兆比特每秒的中小容量光纤系统的引入为开端，从20世纪70年代的后半期开始，以公用通信网为主，推进了系统高速化和大容量化。对公用通信网之外的领域也研究引入光纤、对飞机、汽车等移动物体内和计算机之间和机器之间也引进了光纤。此时，出现了微波光子学的领域，并针对移动通信、先进道路交通系统、阵列天线、计量等领域的应用进行了研究开发。光空间通信系统是在光纤通信的研究正式开展的20世纪70年代前半期研究的领域。
关键词：室内LED；可见光通信；应用展望
中图分类号：TN929 文献标识码：A
LED可见光通信系统具有十分广阔的应用前景。但当前LED可见光通信技术还不够成熟，距离商用还有一定差距，仍需要我们不断加强研究以进一步优化系统的各项性能。
一、室内LED可见光通信原理简介
室内LED可见光通信的基本原理是利用灯光的“明”和“暗”来分别表示数字信号“0”和“1”，然后将广播、图像、音频、影像等待发射的信息调制后加载到LED灯光上，通过LED灯光的高频闪烁将信号传送出去。由于LED响应速度极快，不会对人眼造成影响，因此能够在正常照明的同时实现无线通信功能。在信号接收端一般设置有光电探测元件，可以对接收到的可见光信号进行放大和解调处理，进而将其重新还原成广播、音频、影像等信号。
二、室内LED可见光通信的关键技术
1.光源布局
一般情况下，光源布局要考虑两点：一是组成阵列光源的内部LED灯的数量及排列方式；二是整个室内LED光源的分布。在室内光源设计中，为满足国际照明标准，通常将LED光源设计为白光LED阵列形式，构成各LED阵列的LED个数由LED间隔大小决定，而间隔大小需要综合考虑中心区域的光强度。在LED排列问题上，则要充分考虑信号接收面的照度要求与光强分布。同时在设计LED数量及排列时，还要考虑码间串扰问题。为提高通信质量，还应结合房间大小及内部设施陈列，尽量使室内同一水平面上的光功率保持一致，防止出现通信死角。此外，考虑到行人、设施等造成的遮挡，不可避免地会产生一些阴影区，对此可通过增加光源数量来减少阴影效应，但过多的光路径又会引发严重的码间干扰，因此根据室内实际情况科学设计LED阵列光源是提高通信效果的关键。
2.驱动电路优化
LED可见光通信系统设计中有一个非常重要的参数――调制带宽，它直接影响着LED调制能力的高低，进而决定着无线光通信系统的传输速率。调制带宽通常取决于有源区载流子复合寿命与PN结电容，在LED制造过程中，普遍采取的措施为减少载流子复合寿命与控制寄生电容，或者使用多芯片型白光LED，除此之外，通过对驱动电路进行优化设计也能有效地提升调制带宽。在综合电磁、噪声、温漂、光功率补偿等干扰因素的基础上，LED可见光高速调制驱动电路可设计为以下形式，如图1所示。
其中，BG代表晶体管，Dz代表稳压二极管，BG1与BG2构成发射极耦合式开关，BG3和Dz构成恒流源电路，能够稳定地为LED支路供应驱动电流。又因为此电路超出了线性范围工作，就算输入端过激励，也不会出现饱和，故开关速率十分高，理论上这种电路可实现300Mb/s的信号调制。
3. OFDM技术
OFDM即正交频分复用，该技术的主要原理就是把高速串行数据转变为相对低速的多路并行数据，然后分别对不同的载波加以调制。OFDM技术拥有极强的抗多径能力，如今已在高速无线通信中得到了普及应用。在LED可见光通信中，由于多路径会导致码间干扰，严重影响系统传输速率，因此通过引入OFDM技术来控制码间干扰是一个十分理想的选择。
目前，已有研究人员针对OFDM在LED可见光通信中的应用提出了一些可行方案，其中比较成熟的一种方案如下：该方案由LED照明阵列、电力线调制器、OFDM解调器3部分构成，信源电信号在发射端完成OFDM编码，并通过一直流偏置实现对LED光源的调制。经调制的光信号在接收端完成解调，并通过提取导频信号实现对信道状态的实时监测和更新。OFDM应用于无线光通信系统时，需要将高速串行数据以并行方式调制到多个正交子载波上，以减少码速率、消除码间干扰，同时还要在各OFDM符号间添加保护间隔，以彻底除去残余的码间干扰。
4.信道编码技术
赵俊、陈长缨研发了一种能够用于LED可见光通信的mBnB分组编码技术。该技术所采用的分组码在通信领域中已有十分广泛的应用，通俗而言，就是把原始信息码字以m比特为单位加以分组，并按照特定规则，以另外每组为n比特的码字进行表示，最后将新得到的分组用NRZ或RZ码的格式传输出去。其中，m>n，且两者都是正整数，通常n=m+1。目前比较常见的编码形式有1B2B、3B4B、6B8B等。这种编码技术的优点如下：一是功率谱的形状相对较好；二是消除了基线漂移现象；三是能够稳定地进行误码监测和字同步。已有研究表明，6B8B编码的光信号在0.5m～2.5m距离内的通信十分稳定，不会因LED数量、串口模块分频等因素而受到显著影响。采用6B8B编码，能够在确保信号高速传输的基础上，使通信距离突破2.5m。
5.分集接收技术
分集接收的基本原理就是在接收机上设置多个方向的光电探测元件，并对不同方向上探测到的信号加以对比分析，然后选择其中信噪比最大的信号来完成通信，该技术在解决码间干扰和抗阴影效应方面具有良好的表现。在设计分集接收电路时，需要按照信号传输速率的高低将其分成两类：在通信速率较低的情况下（一般将100M以下作为低速率），使用低速率分集接收装置，即直接对多个信号进行叠加，从整体上增强信号功率。在传输速率较高的情况下，考虑到码间干扰问题，无法对信号进行简单叠加，需要增加一个专门的控制电路来进行信号评估和选择。通常而言，在高速通信过程中，直射链接方向的信噪比最高，因此优先将最贴近直射链接的方向作为信号接收方向。在采用分集接收技术的光接收机上，探测器尽可能均匀地分布在一个半球面上，从而能够以较少的探测器数量实现多个方向上的稳定接收效果，除非接收机被整个遮挡才有可能出现信号中断。
6.自适应传输技术
自适应传输技术能够有效克服LED可见光通信中的信噪比波动问题。在自适应收发器的发射端，有一个专门的DSP（信号处理器）负责机电定向系统的实时控制。DSP在通信系统中的普及和应用，在一定程度上改善了系统的信噪比，并且灵活性更强。同时，对于白噪声、多路径干扰等，也能够通过相应的信号处理手段加以解决。在自适应收发器的接收端，由于使用了单一的光电检测器，使得光前端设计大大简化，并通过某种定向机制使光能量作用于单个信道，从而减小了接收端视场，有效避免了环境噪声对通信稳定性的干扰，增强了系统对多路径畸变的抵抗能力。
三、LED可见光通信技术的应用展望
LED可见光通信技术有着十分广阔的应用前景，只要是基于LED的照明和指示装置均可以通过增加通信功能而获得一些全新的用途。例如，在博物馆中，可以在LED指示灯中加载相关展品的解说信号，只要游客携带了具有可见光通信功能的移动设备，就能随时获取展品的解说信息；在LED大屏幕或广告牌上加载相应的信号后，人们可以直接用手机等设备下载屏幕上的内容和信息，如广告信息、交通信息等；在车辆照明领域，可以为汽车前照灯增加信息传输功能，将车辆载重、车牌号、车速等信息自动发送到各类交通监测装置上，轻松完成缴费、登记、测速等功能，极大地方便了车辆信息的采集和管理，同时车辆尾灯也可用于向后面的车辆发送刹车、路况等信息，从而大大提高交通运输的安全性。
结语
LED可见光通信技术不占用无线频谱资源，可以直接对无处不在的照明灯光加以利用，在节能环保的同时实现高速无线通信功能。但目前该技术仍处于实验研究阶段，虽然研究人员已经针对光源布局、驱动电路优化、OFDM、信道编码等进行了大量的研究工作，但依然有一些技术难关亟待人们去攻克，相信在研究人员的不懈努力之下，LED可见光通信技术必将在未来社会中大放光彩。
参考文献
【关键词】空间光通信技术 关键技术 天线技术
随着科学技术的不断进步，人们对空间通信技术的研究也愈加深入，目前空间技术中的大功率轨道运载技术以及大容量卫星技术已经趋于成熟，促进了空间光通信技术的发展。当前人们对网络传输的速率要求有明显提升，因此对空间通信技术的要求也高，空间光通信技术能够适应现代社会快速发展的需求，有效的提高通信数据的传输率，广泛的引用在保密通信、局域网互联、城域网扩展等领域，为现代社会的发展提供可靠高效的技术保障。
1 空间光通信技术概述
传统的空间通信技术的载体是微波，但是这种技术已经远远不能满足现代社会发展的需求，随着通信技术的研究发展，空间通信技术逐渐发展到以激光为载波、大气为传输介质的光通信技术，作为一种新型的宽带通信技术，这种技术一方面继承了微波通信的优势，另一方面还增加了光纤通信的特点，其基本的原理是激光传输技术和光电转换技术。该技术在进行两点传输时，发射端和接收端设置有高灵敏度的激光的发生器和接收器，以及配备光学望远镜，发射端将电信号调制为光信号发出后，是以直线传播的方式穿过自由空间到达接收端，其中光学望远镜控制激光的发射方向和接收方向，接收端在接收到光信号后再调制为电信号，实现双工通信。空间光通信的优势是通信容量大以及传输速度快，且成本低，安装简便。
2 我国空间光通信技术发展现状
一直以来，卫星技术是我国进行空间探测的重要手段，并提供相应的技术保障，但是以微波为载体的空间技术已经无法满足快速发展的社会需求。在发达国家空间光通信技术的研究已经取得了极大进展，但是在我国空间光通信技术还处于起步阶段，因此只能借鉴国外先进的研究结果。我国的光通信技术发展至今已经取得了不错的成就。在“十五”和“十一五”期间，我国首次成功的进行了星地激光通信实验，以海洋二号卫星平台为搭建平台，这次实验标志着我国的卫星光通信技术已经进入空间试验阶段。随着连续波大功率半导体激光器技术、空分复用技术、智能天线技术等的发展，光通信技术也不断的拉长传输距离，增大传输容量，提高了可靠性，拓宽了适用范围。在“九五”期间我国已经开始基于激光大气通信理论对空间光通信跟踪技术进行深入研究，并取得了一定成就。
3 空间光通信关键技术
3.1 原子探针层析技术
原子探针层析技术（APT）在空间光通信系统中负责实现通信连接的功能，是当前空间分辨率较高的分析测试技术，能够分辨原子种类，并对其空间位置进行直观的重构，比较真实的显示出不同元素原子的三维空间分布。APT是应用在空间光通信系统的服务器中，当服务器的网络探测到信息时，APT服务器开始扫描通信链路，确认信息双方的位置，确认后开始获取信息，并锁定通信目标，随后完成光通信连接。
3.2 天线技术
天线技术是采用收发一体的天线实现空间光通信系统中的双向互逆功能，提升空间光通信的传输性能。该技术的实现主要依靠天线阵、波束形成网络以及波束形成算法，在发射器将电信号转化为光信号后传输到发射天线后，天线技术利用波束形成算法计算发射功率，并发射出光束；接收天线对光束进行接收，主要是利用信号在不同的传播方向的差异性，将相同频率、相同时隙的信号进行区分，有效的降低了光信损失，使空间光通信更加稳定可靠。
3.3 捕获技术
捕获技术是空间光通信系统的关键技术，是能够实现通信的先决条件。主要原理是监视和跟踪目标特定的光电，来实现运动捕捉。利用捕获技术能够捕捉空间点的运行轨迹和具置，为实现空间光通信垫定基础。
4 空间光通信技术的发展及应用
当前空间光通信技术已经实现了可行性，并在各个领域都有应用，一定程度上推动了现代社会的发展，当前面临的主要问题是如何实现星际自由空间光通信。在信息高速增长的现代社会环境下，空间光通信技术的发展目标是提升传输的可靠性、提高传输速率以及扩展传输距离。随着三网融合，现代通信的发展方向是数字化和智能化，因此我国要想在激烈竞争的国际背景下有所突破，就要现空间光通信系统的智能化以及数字化。主要的研究方向如下：大气信道的研究，大气是对信号影响最大的干扰因素，会在接收端产生一定的信噪比，解决大气信道干扰能够提升空间光通信技术的通信速率和拓宽通信距离；传输可靠性的研究，主要是研究信号接收和信号源，需要激光器产生的信号具有光束窄、频率高的特丹，因此对其功率以及稳定性要进行深入研究；保密性的研究，当前自由空间光通信技术的通信信道是开放的，这样会造成不法分子在不切断光束的情况下窃取信息，因此要进一步完善空间光通信技术的保密性和安全性。今后空间光通信技术将会在宽带接入市场中成为主流，与微波通信技术互为补充，微波系统在大区域范围内实现低速通信，空间光通信技术在小区域范围内实现高速通信，更加便利的为用户提供可靠稳定的服务，还能在恶劣环境下充当备份通信服务。
5 结束语
综上所述，空间光通信技术在现代社会中逐渐发挥不可替代的作用，其发射率高、灵敏度高以及安全保密性良好的特点，可以满足卫星通信的需求，并与其他通信技术互为补充，实现了光纤的告诉传输，并带动了三网融合的发展，促进电子政务、电子商务、远程医疗等信息化建设领域。空间光通信技术的发展空间广阔，并会为我们生活带来更多的便捷。
参考文献
[1]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.
[2]廖淑玲.空间相干光通信零差OPSK系统相位佑计研究[D].长表理工大学，2011.
[3]吴从均，颜昌翔，高志良.空间激光通信发展概述[J].中国光学，2013（05）.
作者单位
光通信技术是当今信息技术领域的前沿与支撑技术之一。2013年，国务院颁布“宽带中国”计划，进一步提升了光通信技术在国家发展战略中的地位。简言之，光通信技术是光纤技术与通信技术的综合体，它具有高速、大容量的优点，但亦存在高成本、高复杂度和多学科交叉的特点。这成为该门课程实践教学开展的主要困难。而且，对于省属地方高等院校，同时面临生源基数大、实验教学经费短缺、设备更新缓慢等难题，使得该问题更加凸显。为缓解这一问题所带来的影响，基于专业光通信仿真软件，引入虚拟实验教学时必然趋势。
一、虚拟实验教学改革的背景与意义
作者所在的黑龙江大学电子工程学院，《光通信技术》实验需为两个本科专业（光电子技术系和通信工程系）学生（约180人/年）提供课程资源。原有《光通信技术》包含“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”5个基础专业实验，仅能覆盖《光纤技术》和《光通信技术》两门专业必修课程的实验教学任务，学生缺乏对“光电子器件”应用的认知。而且，光纤与光通信技术是本专业最重要的两个研究方向之一，是专业学生就业与求学的主要支撑技术。近10年来，光通信技术在“光传输”“光交换”“光接入”和“可见光电力线通信”等领域高速发展。然而，现有实验教学设备多购置于2001年，部分已陈旧、老化。与此同时，面临教学经费不足，设备台套数有限，仪器价格昂贵，由于普通高校扩招导致生源剧增的双重压力，对应的实验内容无法得到更新，课程讲授内容与实验教学脱节，学生学习兴趣低下。
图1 原有专业基础实验方案
与之相比，专业仿真软件具有价格低廉，覆盖领域广，专业性强，灵活性、操作性好等系列优点，可实现光放大器设计，光电转换器件测试，多光通信系统实时在线模拟等功能，与本专业光纤技术、光电器件与检测、光通信技术课程内容吻合。鉴于此，将虚拟实验与原有的专业实验相结合，以专业实验为基础，虚拟实验为进阶，二者相互补充、取长补短，将可有效缓解专业实验教学中所面临的困难。
二、虚拟实验教学改革的具体实施方法
（一）方案设计与实验室建设
1.保留原有的“光纤低损耗熔接”“光纤纤芯分布测量”“光纤微弯损耗测量”作为基础实验，删除“光时域分布反射测量”和“可视光通信传输系统演示”两个实验，节省6学时的课程资源。
2.开设“光通信仿真设计”课程设计，以虚拟实验教学方式提高学生对于“光通信系统架构”“光纤放大器设计”“光电子器件工作特性”的掌握能力。课程设计采用机房集中教学模式，包含“光发射机/光接收机的实现”，“误码率与质量因子评价”“色散补偿特性测试”“光放大器性能优化”“格式生成与转换”五个模块，共计32学时。其中，讲授学时8学时，实验学时24学时，第一、二模块为必选，后三个模块至少任选其一。
3.将原有机房进行升级与改造，新购置计算机50台套，服务器1台套，投影教学设备1台套。更新原有网络布线与系统，实现教师与学生互动能力，提升学生间的交互学习能力，改善学生个人的实验学习平台环境。购置专业光通信仿真软件OptiSystem（12.0版）1套，可同时满足30人在线仿真需求。
图2 虚拟实验设计方案
（二）虚拟实验教学实施方法
在实际的教学过程中，该门课程对于光电子技术专业学生（年均60人）为必修课程，分成2个教学班级循环教学；对于通信工程专业学生为选修课程，根据以往统计，选修课程人员约60―80人，亦分成2个教学班级循环教学。除讲授8学时外，学生需在2周内完成24实验学时，教学资源采用开放模式提供，学生可自行安排学习时间，学时计算由智能管理系统完成。教学模式除课上教学、实验外，还包括师生在线交流与在线答疑。课程考试采用报告模式提交，3人一组，需分工明确，格式统一，数据与分析清楚有效。
图3 虚拟实验教学的实施与执行
三、效果与评价
对于通信工程专业，该门课程设置在第六学期，需学习前期的光纤基础实验。对于光电子技术专业，该门课程设置在第七学期。作为中间环节，他是专业实验的进阶，同时作为本科毕业设计的前期训练，起到承上启下作用。运行一年来，效果显著。主要体现在：（1）增加了实验教学资源，缓解了实验设备台套数少的困难，提升了学生的实践实训能力；（2）完成了课堂教学与实验教学的完整对接，教学内容与深度得到进一步提升；（3）激发学生学习兴趣，为教师的科学研究提供有效辅助。截至2014年12月，已有11名专业学生参与到教师的科研团队中，并在光通信设计领域发表EI检索科研论文3篇，申报发明专利1项，获授权实用新型专利2项，获批省级、校级创新创业课题2项。
【关键词】光通信技术；用户接入网；光纤接入网
【中图分类号】TJ768.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0141-01
随着人们的生活水平越来越高，对通信业务量的需求也逐渐提升。业务种类也随着科技的发展不断更新，电话、传真、计算机等通信形式不断地改进。接入网是指用户网络接口和业务点之间传送信号载体的网络实体工具。随着光纤技术的不断发展以及全业务在接入网中需求，网络中承载功能都是通过光纤构成接入网实现的。光纤宽带接入网已经成为了当前接入网的主流，在宽带通信接入网中发挥重要的作用。
1、基本原理与技术优势
光通通信系统光信号传送是通过大气为媒介实现的。工作原理简单，易于操作，只需要将两台端机放在合适的位置，并保证其路径的视距与光发射功率不被阻断就可以实现信息通信。光通通信系统主要包括激光器、光纤放大器、光纤发射系统与光纤接收机等。
随着科学技术的不断发展，网络接入技术的不断成熟，可以进行网络继而的形式越来越多。由于光通通信系统集众多优点于一身，因此被广泛应用。链路快速部署，由于光通通信系统不需要与其他系统一样要经过光纤铺设才可以工作，只需要在便于接收光纤信号的位置进行接收器的安装就可以，而且连接所需要的时间较短。宽带大，通过合理的组网方式，其传输速率可达到10GBb/s，其传输距离可达4km。安全保密，其波速具有联合会的稳定性，而且链路位置保密，不已被监听。另外，光通通信系统还包括了扩容、成本低、便于携带等优点，使其运用越来越广泛。
2、光通通信系统在运行中所存在的问题与解决
2.1 运行中存在的问题
随着光通通信系统的应用越来越广泛，接入网用户也将所遇到的问题反馈回来。对于目前的光通通信系统，在运行工作，主要存在以下几个方面的问题：（1）收发端信号缺乏精确对准，在系统运行的过程中，由于信号发射机与信号接收器在安装的过程中没有科学的摆放，导致两端没有对准，以及激光束没有对准，造成网络传输数据不全。（2）媒介的影响，虽然以大气作为传输的媒介方式比较方便，但由于大气稳定性不高，导致网络环境不稳定。（3）传输距离，虽然只需要两端机器就可以相连，但由于其传输距离较短，限制了全面的发展。
2.2 问题的解决
针对以上的问题，对准激光束才是解决系统两端信号收发不准的根本。现阶段在这些缺陷的基础上，扩束、多束等方法被普遍使用。扩束法虽然可以将激光的光束进行扩散，但却影响了接收端的能量密度，从而导致传输的速率变慢以及传输的距离减短。多束法主要是通过多个发射镜与激光器在同一个角度同时发射激光束。因此，在接收端就可以收集到大量的激光光斑，通过多束法，不仅提高了信号接收面积，还提高了能量密度，最终解决了扩束法没能解决的问题。
3、 光通信技术在用户接入网中的应用
3.1 闭环应用方案
在用户接入网中，为了提高其网络服务质量，关键就在于网络的优化，而网络的优化离不开传输线路闭环建设。在接入网的过程中，由于光纤到位程度不够，导致接入网更多的进行链型组网模式，这种模式的节点并不具备保护状态。为了提高整体的网络服务质量，就必须进行闭环建设。在建设的过程中，结合光通信的技术特点，在不铺设光纤或光缆的前提上，加大带宽，实现链型网络向环形网络的转变。并结合线路保护方案，提高网络的安全性与可靠性。
3.2 基站互连方案
由于电缆铺设不方便，导致部分基站无法接入电缆，导致了网络线路容易出现中断。因此，在各个基站之间，可以采用无线设备进行互联来实现网络线路的畅通，并扩大其业务的覆盖面积。在互连的过程中，要建立中心站点，将基站的运行信息进行收集。另外，光通通信系统设备可以与传输设备直接进行组网，并输出信号，将业务链路输送出来，实现基站互连的作用。光通通信技术在基站互连中所具备的优点：（1）带宽充足，可以直接承载业务；（2）可以进行透明传输，使网管信息的传输不受影响。
3.3 传输方案
由于在城市的建设中铺设电缆是比较困难的，导致部分地段的光缆资源严重不足，造成了基站无网络接入， 影响了用户接入网的应用。因此，为了解决这样的问题，实现高带宽的连接，就必须在城市的无电缆地段建设微蜂窝站，扩大网络的覆盖范围。光通通信技术在蜂窝站中的优势就在于通讯设备绿色环保，无污染无辐射，安装方便；（2）安装容易，不会对楼房、屋顶结构造成影响；（3）安全可靠，防雷性能好；（4）带宽较高，网络线路较好。
结束语
综上所述，随着人们的生活水平的提高，对通信要求越来越高。为了满足人们的需求，光通信技术就必须通过各种技术的研究，光通通信技术以其灵活方便的优点展现在人们面前，还具备了低成本、高容量等特点。随着其技术不断提高，在军事上、高层建筑上以及校园中都被广泛应用，最终满足人们对通信的需求，因此，光通信技术在用户接入网中的应用越来越重要。
参考文献
[1] 赖新红.EPON光接入技术在电信接入层的设计与应用[D].北京邮电大学，2011.09（11）：124-127
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什么是可见光通信技术
可见光通信技术是一种先进的无线通信技术。它利用LED发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息，具有传输数据率高、保密性强、无电磁干扰、无需频谱认证等优点，是理想的室内高速无线网络接入方案之一。LED发出的光是一闪一闪的，因为闪动频率极高，达到每秒数百万次，我们的肉眼分辨不出来，光敏接收器却能探测到。这种闪动其实就是一种“开”“关”过程，开就代表“1”，关就代表“0”，开开关关， 0与1的各种组合就可以通过灯光来传递了，这就是可见光通信技术的基本原理。白炽灯因为在亮灭的变化过程中非常容易被损坏，且亮灭变化动作太慢，因而不具备这种通信功能。
可见光通信技术的优势
与传统的无线网络相比，可见光通信技术拥有很多优势。
首先，可见光通信技术传输速率更快。与使用无线电波进行通信的Wi-Fi、蓝牙等传统无线技术相比，被昵称为“LiFi”的可见光通信技术的数据传输速率更高，可达每秒数十MB至数百MB，未来传输速率还可能超过光纤通信。当前在实验室里，可见光通信技术实时传输速率已在米级距离上达到了每秒500MB，离线传输速率已达到每秒几GB。也就是说用可见光通信技术下载一部1GB的电影，只需不到1秒的时间。
其次，该技术还具有安全性高的特点。可见光只能沿直线传播，因此只有处在光线传播直线上的人才有可能截获信息。用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外。
另外，可见光通信技术主要是利用无处不在的电灯资源。人们只需在LED灯泡中加入一个芯片，便可使其具有“无线路由器”“通信基站”“Wi-Fi接入点”，甚至“GPS卫星”的功能，从而无需再建任何新的基础设施。大规模实施可见光通信技术系统可以降低总体安装成本，同时可以帮助人们进一步降低电费、维护费用等操作成本。
最后，可见光通信技术辐射小，绿色环保，对人体无害，而且在对电磁信号敏感的环境中也能自由使用，比如飞机舱内和手术室内。
目前手机和无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰，容易影响飞行安全，所以飞机上乘客的通信愿望是被限制的，但是有了可见光通信技术，乘客就可以轻松接入网络。
再比如在医院，高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害，特别是在手术中，那么这个时候可以用可见光通信技术安全、高效地控制某些设备或传输X光图像等。
可见光通信技术的研究现状
基于这些优势，可见光通信技术在未来通信领域中将占有重要的地位和价值，因此很多研究机构和电信运营公司加入到可见光通信技术的研究领域中来。
日本中川研究室自2000年开始对基于白光的可见光通信技术进行研究，至今已在可见光通信技术研究领域取得了很大的成就，还开发了面向商业化的基于可见光通信技术的超市定位及导航系统。
欧洲的20多家大学科研单位和企业也提出了OMEGA计划，对可见光通信技术展开了深入的研究。OMEGA计划的目标是发展出一种全新的能够提供宽带和高速服务的室内接入网路。OMEGA计划把可见光通信技术列为重要的高速网络接入技术之一，并且已经取得了丰硕的研究成果。
除了日本和欧洲的科研单位，美国的UC-Light也是进行可见光通信技术研究的重要机构。UC-Light依托于加州大学的4所分校和1个美国国家实验室，其研究人员的研究背景涉及建筑学、无线通信、网络、照明、光学、器件等领域。UC-Light成立的目的是开发一种基于LED照明的高速通信和定位系统。
中国的可见光通信技术研究起步相对较晚，与国际相比仍然落后很多，尚没有比较成熟的商用化的可见光通信技术系统。近年来，在国家大力支持的背景下，中国的可见光通信技术研究取得了一定的进步，在可见光通信技术理论、系统设计和计算机仿真、实验演示系统设计制作等方面都取得了一定的成果。2013年10月15日，复旦大学信息科学与工程学院传出好消息。研究人员将网络信号接入一盏1瓦的LED灯，灯光下的4台电脑即可上网，离线最高传输速率可达每秒3.25GB，实时平均上网速率达到每秒150MB。
新型技术有望拓展视线无线信息传输能力
给传统的照明系统增加数据传输能力有望无缝地创立无处不在的计算应用。
>> 采用LED实现了可见光数据通信的突破 对LED可见光通信技术应用的分析 适用于可见光通信的LED器件 基于多色LED的可见光通信联合调制技术 基于大功率白光LED的可见光通信 LED可见光通信技术在专利申请中的演进 室内LED可见光语音通信网络的信道分配算法研究 2ASK可见光通信系统的硬件设计与实现 可见光通信的研究 可见光通信 融合PLC的LED可见光通信音频传输系统的研究 基于白光LED可见光与wifi的混合通信系统的设计与研究 基于大功率白光LED的可见光音频传输系统设计与实现 LED可见光通信技术专利申请分析 LED可见光通信发射与接收系统设计 白光LED室内可见光通信研究 室内LED可见光通信技术分析 可见光智能LED灯在交通系统中的应用 可见光照进通信世界 可见光通信异彩将现 常见问题解答 当前所在位置：中国 > 科技 > 采用LED实现了可见光数据通信的突破 采用LED实现了可见光数据通信的突破 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，请告知我们")
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给传统的照明系统增加数据传输能力有望无缝地创立无处不在的计算应用。
在近期于日本召开的2004年度cEATEc大会上，由国际可见光通信协会的多家成员所进行的一系列展示活动，向世人证实了采用基于LED的照明来向手持式和车载计算装置传送高速数据所拥有的诸多好处。将数据添加至由随处可见的照明设备(包括带照明的标志、 交通信号灯及室内照明设备)所产生的可见光有望通过扩充RF技术而为人们营造一个更加广阔的无线通信世界。
【关键词】无线光通信；电力系统；优越性；分析
1 电力通信网中无线光通信的重要特点
无线光通信是一种视距传输技术，其基础是电―光和光―电的转换，可以实现数据、影像和等的传输，以大气作为媒质。实际上激光出现后最先研制的就是无线光通信系统。无线光通信的优点是传输距离远、信道容量大、发射天线小、保密性好以及抗电磁干扰等。除此以外，无线光通信不需要许可执照，不需要铺设电缆，不需要挖沟，不需要租用线路，不需要频谱规划，建设周期短，对环境没有影响。宽带无线光通信的电子频谱位于极高的光频段，不存在微波等电磁干扰。无线光通信因为这些优点，越来越受到关注。
2 电力通信网中无线光通信的实际优越条件
无线光通信是一种物美价廉的通信技术，它正在逐渐吸引电信运营商，在电力通信网服务中不断地突显其优越性。无线光通信自身的特点决定了在一定的环境下，它可以最大发挥自身优势，比如可以用于不便铺设光纤的地方和不适宜使用微波的地方；又由于光纤成本过高，用户无法在短期内实现光纤接入，而他们却渴望享受宽带接入带来的便利，结合我国现阶段宽带网络的实际情况____许多企业和机构都不具备光纤线路，但又需要较高速率，无线光通信不失为一种解决“最后一公里”瓶颈问题的有效途径。虽然DSL、LMDS和以太网是目前电力通信网宽带接入的主流方式，但和无线光通信相比，它们建设成本要高、建设周期要长，所提供的带宽更是远远不及无线光通信。对于有线运营商，无线光通信可以在城域光网之外提供高带宽连接，而其成本只有地下埋设光缆的五分之一，而且不需要等6个月才能拿到施工许可证。在目前这个竞争激烈的环境中，无线光通信无疑为电信运营商以较低的成本加速网络部署，提高“服务速度”并降低网络操作费用提供了可能。
无线光通信在电力通信网中实现了光纤到桌面，完成语音、数据、图像的高速传输，拉动了声讯服务业和互动影视传播，实现了“三网融合”，有利于电子政务、电子商务、远程教育及远程医疗的发展，并产生了巨大的效益。可见，无线光通信技术在电路通信网中有广泛应用前景和巨大市场潜力。
3 电力通信网中无线光通信的技术重要性
在电力通信系统中，由于大量无线光通信信道的不可预测性，以及电力通信网中网络结构变化、对宽带高速率通信的要求和不同异构网络之间的无缝互联等对无线光通信关键技术提出了很高的要求。
（1）MIMO技术：目前MIMO技术领域的一个研究热点就是空时编码，具有广泛的应用价值。常见的编码方法主要有空时分组码、空时格码和BLAST码。该技术本质是一种基于空域和时域联合分集的通信信号处理方法，有效提高无线光通信的容量。
（2）信道和信源编码技术：信道编码技术是电力通信系统抗多径衰落的重要方法。在无线光通信系统中，采用了卷积码和Turbo码等信道编码技术。无线光通信中信源编码包含语音编码和图像编码。为了提高系统容量无线光通信采用基于波形和参数编码的混合编码方法，随着参数编码技术的提高，有可能采用纯参数编码的声码器来实现语音编码。
（3）OFDM技术：OFDM是一种多载波调制技术，其将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速数据流，调制在每个子信道上进行传输。这种调制传输技术的优点在于：一方面可以提高信号的传输速率，另一方面又可以减少无线光通信系统信道所带来的符号间干扰（ISI）；同时，由于每个子载波都保持正交，所以也避免了子信道之间的相互干扰（ICI）。
（4）迭代接收技术：迭代技术极大的提高接收系统的可靠性。迭代接收是指在接收端通过多次循环迭代使得接收机的检测和解码性能达到最佳。一般而言，前一次迭代的结果总是作为本次迭代的部分输入，而且迭代次数越多，接收机的解码性能越好，但系统复杂度也相应增加，因此在实际实现时要在性能和复杂度之间进行折衷。
4 电力通信网中无线光通信的实际应用
目前，近距离固定点间的无线光通信已经在电力通信网实际中得到了应用，具体如下：
（1）无线光通信在电力通信网局域网连接中的应用。在电力通信网的网络中，在新建的大楼和原有的大楼之间的局域网中无线光通信均得到了应用。由于无线光通信设备配备有标准的RJ45接口或光接口，对协议是透明的，因此非常方便地完成电力通信网局域网的连接。
（2）无线光通信在电力通信网城域网及边缘网中的应用。电力通信网城域网的建设可谓日新月异，通信带宽可达10Gbit/s，已基本上能够满足数据通信的需求。但随着城市的发展，以往的效区也在逐渐被纳入城市之中来，因此如何高效、低成本地对电力通信网城域网进行扩展及迅速占领新市场，已成为各大电信运营商十分关注的问题。
（3）无线光通信在电力通信网最后一公里接入的应用。随着对Internet需求不断地增长，电力通信网要求以宽带的方式加入Internet。虽然宽带接入的方式有很多，如ADSL、ISDN、FTTB+LAN等，但由于受各种因互的限制，例如公路开挖，第三地区无法使用微波等，现有的接入方式在解决宽带接入方面均有所不足，因此无线光通信就成了一种可知地的解决方案。
（4）对于新兴的电信网络运营商，快速组建电信网络的应用。无线光通信网络可以帮助其快速组建本地网，以较少的资金、人力和时间完成城域网建设；对于传统的电信网络运营商来讲，无线光通信网络系统可以作为其光缆传输系统的补充，用于不便铺设光缆的区域。无线光通信网络系统可以实现先组网再销售的商业模式。
5 结束语
在电力系统中无线光通信技术正以低成本的快速部署能力进入众人的视线，在城域或局域网中，这种技术成为了光纤网络的有益补充，开始得到广泛应用，也孕育了巨大商机。无线的网络空间可以自由驰骋，无线光通信技术提供了理想的畅想空间，而这一技术也在不断探索、研究中前行发展，以期待未来应用新的突破。
参考文献：
[1]翟章.无线通信技术在电力通信中的应用[J].电力系统通信，2006（5）.
[2]范国良.无线光通信技术及其应用[J].中国无线电，2007（3）.
【关键词】 传输 接入 无线光通信 光纤 最后一公里
以光的传输作为基本形式，借助激光光束这一载体来储存并传递信息的通信方式即为无线激光通信，又叫无线光通信。鉴于激光光束具有自由空间特性，无线光通信将空气作为载体，将激光作为介质，来实现一对一或一对多的信息连接。如何实现无线光通信的最优传输与接入，节省因“最后一公里”导致的时间金钱的浪费，是当前通信行业工作者需要深入思考的问题。
一、无线光通信技术
1、原理。无线光通信中的光信号主要借助空气这一媒介进行传输，该通信体系必须具有完备的系统设备，如发射机、激光源、掺饵光纤放大器、接收光学系统以及接收机等。配以足够大的发射功率、足够广阔的传播路径与视距，即可实现发射机与接收机之前的信息传输。点对点的通信便是借助这样的原理来实现的，发射机与接收机结合望远物镜进行了全双工通信。无线光通信技术的基本技术之一是光电转换技术，在光电转换时，为避免所发出的信号被电信号干扰，可以借助天线中的反光学系统把光电信号直接加载到接收端的望远镜上，然后再汇聚到光电检测器件进行光电转换，最后得出所需的电信号。2、优越性。光通信网络由无线光与有线光两部分组成，众所周知的城域网或广域网就是有线光通信网络。有线光通信需要铺设光缆，但由于成本问题，一般仅有骨干网为光纤，骨干网与用户之间的“一公里”通常是普通网线，这就使得通信速度大打折扣。因此，无线光通信传输速率高、经济快捷、安全性高、性能稳固，这使其得以广泛应用，具有非常好的市场前景。
二、信号的传输与接入
1、方式。有线光的宽带传输同无线光的信号传输基本相同，区别仅在于介质的不同，前者为光线，后者为空气。无线光的最高传输速率高达2.6B/s，最远传输距离为4000米。空气传输的优越特性使得无线光通信不必借助任何协议即可实现物理层的传输。极窄的波速、极强的方向性以及极高的安全性使得无线光通信只要满足一定的通信范围即可实现接收机与发射机之间的准确接收。当然，现阶段能保证信号质量的传输距离仅有1000米，且对气象条件也有较高要求。
2、问题。首先，大气环境对无线光通信的信号传输有非常大的影响，大气环境变化会使得气象出现强烈波动，从而使信号传输受到阻碍、发生中断或丢失数据。比如，大雾天气信号发出后会出现散射情况，雨雪天气则会削减光信号强度。其次，点对点难以准确接入。作为视距宽带通信产物，无线光的通信前提是具备可靠的视线传播条件。受设备位置影响，若周边有高层建筑或山区影响，再加上强风与地动等外力影响，设备或视距受限，或放置不稳，就会使激光器难以对准，从而影响接入的准确性。最后，无线光通信还可能出现安全隐患。现阶段无线光通信在频谱方面没有许可证，设计师或操作者无相关文件指导，在运行设备的过程中就会有安全隐患，如操作者裸视激光造成眼睛受伤，从而引发安全事故。
3、方法。首先，要加强对准确性的研究。如加强接收机对信号的敏感性，使其接受能力大大提高，降低大气中颗粒物对信号的阻碍与干扰作用。然后借助一些非机械装置来保证接收机与发射机之间能够精确对准。此外，还可以借助辅助系统，来提高无线光通信的跟踪传输距离以及瞄准率，借助该系统，甚至可以令光学天线达到自动对准的目的。鉴于该系统需要占用空间、增加投入，因此可以将天线与收发器合为一体，既能节省空间，还能降低成本。其次，要注意操作的安全性。无线光通信借助激光光束进行数据传输，对人眼危害严重。在操作时，必须加强安全保护，如佩戴专用眼罩，设置人眼安全范围内的功率，来保障操作者的人身安全，避免安全事故发生。最后，要加强对设备的控制。光信号从激光管芯发出后通过耦合进行远距离传输。传输距离与耦合准值为正相关的关系，因此发射机要设置好耦合准值，并科学计算耦合效率、光斑发散角值，以此来提高对光信号的接受。光学天线多含凸透镜或凹面镜，借助聚焦原理可以降低光信号的散射率，提高信号传输质量。因此必须精确计算聚光斑点的大小。信号传输时还可能出现码间串扰问题，因此必须加强接收机的敏感性、滤波能力和抗干扰能力。
结语：作为一种方便快捷的新型通信方式，无线光系统有着非常鲜明的优势，这是光纤与微波传输所无法比拟的。但其仍存在着一定的缺点，亟需在未来通过各种科学技术来有效弥补。
参 考 文 献
[1]邓聪.浅析无线光通信传输与接入[J].中国新通信，2015（03）.
[2]汤永忠.无线光通信的传输与接入分析[J].电脑知识与技术，2014（11）.
【关键词】无线通信；微波通信；激光通信
一、无线通信概述
1895年，意大利的G·马可尼利用电火花产生的电磁波先后在9m、975m和3000m的地方收到电报信号，由此开辟了无线通信的先河。经过一个多世纪的发展，无线通信从理论到技术到系统发生了巨大变化，在当前信息化时代的建设中扮演着越来越重要的角色。
无线通信是指利用电磁波的辐射及传播，通过空间传送信息的通信方式。无线通信较有线通信的优点在于其通信不受时间、地点的限制，具有高度的机动性和灵活性，架设时间段且方便，可适用于各种场合，尤其在自然灾害以及山区等不易铺设有线通信线路的地方使用更加方便，可靠性高。因此无线通信从一开始就受到广泛关注且迅猛发展。
无线通信起初使用的频率较低，频率范围较窄，波段主要限于长波和中波。随着技术的不断发展进步，频率的使用范围越来越宽。目前，无线通信按使用的频率进行划分可以划分为：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波以及微波通信。此外由于激光具有方向性，相干性以及单色性好等特点，且光波也是一种电磁波，因此，激光通信也属于无线通信的范畴。
二、无线通信的发展
在无线通信的初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。到20世纪20年代初人们发现了短波并将其应用于通信中，短波通信在20世纪60年代卫星通信兴起前一直是远程的国际通信的重要手段。
在众多的无线通信中，微波通信传输性能稳定，频率高带宽宽，因此其通信容量较大，可传送综合业务信息。此外由于微波波长较其它长波的波长短，因此同尺寸的微波天线可以获得更高的增益。相对于其它波段微波通信系统建设速度陕，灵活性更高。因此，微波通信自上世纪40年代产生时就成为了长距离大容量的地面干线无线通信的重要手段。微波通信在此之后备受关注并得到了迅速的发展。
微波是频率在300MHz-300GHz之间，波长通常为1m-1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电磁波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是视线距离内的直线传播，称为视距传播。微波与短波相比传播稳定，但其传播受大气折射和地面反射的影响。此外，对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用，利用这种散射作用可以实现微波的超视距传播。
微波通信是指用微波作为载波来载送信息的通信方式。微波通信采用中继传输。微波通信按其传送信号可分为模拟微波通信和数字微波通信。
起初模拟微波通信传输容量可达2700路，也可同时传输高质量彩色电视信号。由于数字微波通信有诸多优点，之后逐步进入中容量乃至大容量的数字微波传输。上世纪80年代中期以来，随着自适应衰落对抗技术以及高状态调制与检测技术的发展，使数字微波通信产生了革命性的变化。特别是高速多状态自适应编码调制解调技术与信号处理及信号检测技术的发展，使得数字微波通信技术在卫星通信、移动通信、全数字高清电视传输、通用高速有线/无线接入的信号设计及信号处理等诸多领域发挥着重要的作用。目前，数字微波通信和光纤通信、卫星通信并称现代通信传输三大支柱。数字微波通信作为微波通信的主流快速的发展并拥有良好的前景。
但微波通信也存在着一些缺点，例如其传输应具备视距传输条件，两站之间传输距离不是很远（一般不超过50km），另外频率必须通过申请，通信容量不能做到很大，因此人们在追求另外一种通信容量更大的无线通信方式——激光通信。
三、一种很有前途的无线通信方式——激光通信
纵观通信发展史，从明线到中短波到同轴电缆再到微波、卫星通信以及光纤通信，有线、无线不断交错发展，实质上是带宽资源的不断开发以及扩展利用的过程。由于激光频率更高带宽更宽，无疑使激光通信成为人们继微波通信后作为无线接入手段的又一焦点。
激光通信是指应用具有方向性和单色性好的激光作为载波来传输信息的通信方式。激光通信是实现全球高速、实时通信的有效手段，具有很大的民用和军事应用潜力。激光通信按应用环境来分可分为大气激光通信和自由空间激光通信。按接收体制可以分为直接探测的激光通信和相干探测的激光通信。相干探测体制较直接探测具有灵敏度高，中继距离长，频率选择性好，通信容量大，可实现多种调制方式等优点。
随着高性能激光器以及光电探测器的研制开发以及光通信技术的发展，激光通信作为新兴的宽带无线接入方式受到人们广泛的关注。它能有效的解决通信容量瓶颈问题，具有广阔的应用前景。
激光通信具有以下优点：
1、良好的安全保密性
由于激光的高指向性使它的发射光束发散角很小，方向性好，使得其具有截获困难因而具有极高的保密性。
2、设备尺寸小
由于激光波长短，因此在同样功能情况下，光学收发天线的尺寸要比微波通信的天线尺寸要小的多，同时其具有功耗小、体积小、重量轻等优点。
3、架设迅速
激光通信设备体积小，重量轻，使得通信架设组网速度快，只需在通信节点上安装设备，适合作为故障应急通信链路以及通信干线无法到达的区域的通信。
4、具有极高的通信容量
理论上用激光作为载波通信，一束光可以同时传输100亿路通话信路，目前实际做到可同时传送几千至几万路通话信路。
5、无需频率许可证
激光通信频率工作在350THz以上，设备间无射频信号干扰，所以目前无需申请使用许可证。
基于以上优点，激光通信受到各国的广泛关注，投入了大量人力、财力和物力。研制出了不少的通信产品。
四、无线通信的展望
为了满足人们对通信多样化的需求，未来的通信网将向数字化、综合化、宽带化、智能化以及个人化的方向发展。未来通信也必将是以光纤通信为主干网，无线通信为补充的通信网格局。无线通信必将发挥其可移动，灵活性高，稳定性好的巨大优势，实现对未来通信网的无缝覆盖。此外，可以预见，激光通信的诸多优点使得其作为下一代无线通信发展的方向有着巨大的发展空间和诱人的发展前景。
参考文献
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[3]李翠萍.微波通信的现状及发展前景[J].现代通信，2002年第2期：6—7
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[5]柯熙政，席晓莉.无线激光通信概论[M].北京：北京邮电大学出版社，2004
[6]邹自立.悄然复兴的激光大气通信技术[J].光通信技术，1997，21（3）：167—170
【关键词】光存储电磁感生透明暗态极化声子绝热相干操控
一、全光型光纤通信技术的发展现状
二十一世纪是信息高度发展的世纪，信息技术已经逐渐渗透到人们日常生活中的各个方面，并发挥着不可替代的作用。随着人们对于信息技术的需求不断增加，信息传递技术的创新迫在眉睫，如何才能满足信息量日益增多的现状成为信息传递首要解决的难题。根据生产经验而言，激光是满足日益复杂信息传递的最佳工具，因此催生了全光通信技术的发展。
目前研究的重点就是利用何种技术结合先进的光学材料来实现对于光信号的随意控制。上世纪末美国率先解决了对于光脉冲群速度的随意控制难题，实现了对于光信息的人工控制，这意味着光存储已经实现。
二、电磁感生透明及原子介质中的光群速减慢
电磁感生透明也是由美国科学家提出的新概念，电磁感生透明是种量子干涉效效应，电磁感生透明的意思是指在光吸收的介质中，假设用两个具有轻微失谐的光脉冲共同作用于该介质，在共振的情况下，光吸收介质就变为了光透明介质。一旦出现电磁感生透明现象，光脉冲的群速度也会相应降低，而且降低的幅度也比较大，并且可以将光信息以原子态的形式储存。现阶段研究人员提出要想实现电磁感生透明现象，必须要满足两个基本条件，其一就是必须有两束光，而且相位和频率必须固定，一束光作为控制光线，一般情况下都是脉宽比较宽的脉冲，另外一束则为信号光束，其光束的强度比控制光束的强度要小很多。再者两束光线必须都能与三能级原子介质发生相互作用，还必须满足共振条件。上述两种条件都能满足的光束能够使原子处于暗态，进而提高光介质的透明率。换句话说调整光的强度就能够控制原子介质的投射率，也就是色散情况，进而实现对于光脉冲信号群速度的控制。
电磁感生透明现象的发现，最为重要的应用就是控制光脉冲的速度，在此之前已经能够将光脉冲的群速度降低，但是降低的幅度较小，还不能满足人们生活生产的需要，电磁感生透明技术能够有效降低光脉冲的群速度，并且通过进一步的研究发现，利用相干操控技术，光脉冲群速度与慢光之间还能进行相互转化。
光存储的暗态极化声子理论及原子介质中的光存储
随着电磁感生透明技术的发展，人们不仅要控制光脉冲群速度，而且要让其完全停下来。如果能够将光脉冲的群速度完全的停止下来，就能实现全光通信中的光储存。经过人们不懈努力，现在终于能够通过冷原子和热原子实现将光脉冲的群速度完全的控制下来，光储存技术的关键就是要创设合适的环境，也就是说在对光脉冲群速度的完全停止过程中，绝热地关掉，并打开控制光束，对于绝热开关的过程其实就是光储存的过程。
目前德国科学家又提出一个新的概念叫做暗态极化声子，该概念已经能够定量的计算出操控光脉冲群速度并且将信息储存的具体方式，主要方法就是将光脉冲函数与原子函数共同组成一个波函数，当进行光储存过程时，在两束光束处于暗态的前提下，光脉冲与原子脉冲组成的新粒子将会稳定的传递，这其中最为关键的就是光脉冲携带的信息和原子态可以通过光强的改变而被人工控制，随着暗态极化声子技术的出现，大大缩短了人们研究光储存的时间，很快就有研究人员表示能够实现光脉冲的储存和自由释放，时间长达一毫秒甚至是两百微秒，并且随着研究的不断深入，光储存的时间还会更长。现阶段人们不单单是研究其他介质的光储存，而且将研究对象转向了固体介质中的光储存，并且已经在常温晶体中取得了较为明显的成就。
我国在光储存及光脉冲群速度的控制研究中，一直处于世界前列。对于电磁感生透明技术为代表的量子干涉技术的研究也一直在不断的深入中。我国率先提出了将电磁感生透明技术以量子形式储存应用在全光通信中这一概念。并且已经开始致力与研究多能级构型的原子介质中不同光束的相干控制及稀有气体原子的电磁感生透明现象，而且已经实现了长达二十五微秒的光储存。随着量子技术的发展，人们的研究范围也将突破现有的光脉冲储存，进一步扩大到远距离量子通信技术的研究。
三、总结语
现阶段人类在量子光学研究尤其是量子干涉中已经取得了巨大的成就，为全光通信的实现提供了技术可能，但是还有很长的研究之路要走，我们要在现有的基础上，继续深入研究量子干涉技术，争取早日实现全光通信。
参考文献
[1]罗有华.冷原子在静电势阱中的量子力学效应[J].物理学报. 2002
关键词：光通信技术；现状；前景
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）09-1912-02
光纤通信是利用光信号做为信息载体，以光纤做为传输物质媒介的通信方式。在通信系统中，由于光的频率比电磁波的频率要高的多，在传输过程中，光纤能量损耗要比电缆或波导管要低得多，理论上用光波做为信息传送载体，其承载的信息量要比同轴电缆大得多；另外由于光纤是用石英材料构造而成，石英是电的绝缘体，不会发生电磁干扰、接地干扰等问题；由于光在光纤中传播时能量高度集中，极少外泄，保密性好，所以不同的光纤之间几乎不会引发信号串扰，也不用担心发生因光信号泄漏通信信息被人窃取的风险；光纤的纤芯直径很小，无论是单芯光缆还是多芯的光缆，其体积都很小，所以用光缆作为传输媒介，占用很有限的物理空间，从而解决了管道资源（管孔）拥挤的问题。
1 光纤通信技术的特点
1） 频带带宽极宽，传输速率极高，信息量巨大，光纤比铜芯电缆有大得多的传输带宽。
2） 传输损耗低，中继距离长。光纤通信系统的传输距离取决于光源的调制特性、调制方式和光纤的衰耗、色散等。目前石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输媒介都要低的多。
3） 抗电磁干扰能力强。由于光纤构成的原材料是石英，石英是电磁的绝缘体，所以不会被外界的电磁干扰，而且抗腐蚀性。
4）光波信号频率稳定，不同频率间的信号不易串扰，而且光能量在光纤中传输时几乎不外泄，保密性极好。
2 光纤通信技术的发展及现状
光纤通信技术从它诞生的那一天，就注定是电信史上的一次重要革命。目前传送网大多数是具有自愈功能的环网系统，少量的链型传输系统或者组成环加链等其它形式的复合网络，以满足客户各式各样的信息传输需求。回顾光通信的发展历史，人们一直都在追求实现传送的超大容量、超高速度、超长距离的梦想。现在光通信网络的传输容量虽然已经很大，但今后随着信息社会的不断发展，人们对通信的需求也会不断增长，一定会超越现有网络通信承载能力，推动光通信技术向前发展。
1）光纤到户：光纤到户的魅力在于它有很高的传输速率，它是解决人们宽带上网从主干到家庭“最后一公里”问题的最佳选择。随着PON技术的发展以及配套材料的大批量生产，FTTH的建设成本大大降低，目前可降到与DSL和HFC网相当，在我国已掀起光纤到户建设，新建小区基本全部采用FTTH接入，同时也正在对DSL和LAN接入进行FTTH改造，预计在不远的将来，将会实现所有宽带用户的FTTH接入。
2）全光传输系统：全光传输系统是以光设备代替电设备，传输设备之间也是全光化，传输系统对信息数据的处理完全以光的形式进行，对信息的交叉交换也不再基于电比特流，而是按照不同频率的光波进行路由调整。全光传输系统具有良好的稳定性、开放性、兼容性、可扩展性以及低能耗性，全光传输网络结构简单，组网灵活，便于扩容和网络调整，能提供巨大的传输带宽，系统具有极高的处理速度，传输过程中误码率很低。
3 光纤通信技术的趋势及展望
目前光通信技术有几个发展方向，即大容量高速率的波分传输系统、城域网波分、EPON（GPON）技术以及新型的光纤材料。
1）向超高速系统超大容量发展：随着通信技术的发展，系统对信息传输容量的要求越来越高，促使向大容量高速率方发展，WDM技术出现后，使一切变成了现实。波分技术通过把不同频段的光信号复用到一根光纤传输，大大节省了光纤资源，目前已能做到复用1024个波以上，利用的频段也从最初的C波段扩展到了L波段和S波段，单波速率也从2.5G发展到40G，传输容量有了极大的提升，承载了包括SDH、MSTP、ATM、分组、IP等多种业务，只要在确保中继的情况下，传输距离可以达到上千公里以上。
2）融合的多业务承载节点：除了光传输链路的发展，光传输节点也向多业务承载、集成化方向发展，形成了多业务综合传输平台。一方面体现在传送节点接口的多样性，已从提供给传统单一的SDH接口，发展到PDH、SDH、ATM、以太口等多种方式，可承载语音、数据、基站等多种业务，波分设备已发展到集分插复用器（ADM）、光分插复用器（OADM/OXC）为一体的物理实体，实现了统一管理控制。多业务承载节点的出现减少了大量独立的业务节点和传送节点设备，节省了大量机房空间和连接电缆以及设备功耗。
3）城域网波分技术的发展：近几年互联网数据业务飞速增长，迫切需要解决其传送问题，单独裸纤传送一是需要建设大量的光缆资源，建设成本太大，二是裸纤承载业务的网络安全性太差，极易引发业务中断。随着波分技术的发展，尤其是传送城域网所需的波分设备成本不断降低，城域网承载正逐渐转向波分系统。城域网传送一般距离不超过100KM，可以省掉长途网必须用的外调至器和光放大器，波长数也不必太多，允许较宽的波长间隔，降低了对波长精度、稳定性等要求，使合波器、分波器、光源等元器件的生产成本大大降低，从而降低了系统的整个成本。
目前，随着互联网数据流量的不断增长，互联网数据的承载已基本从ATM和SDH过渡到WDM，互联网数据直接在WDM光路上跑，简化了互联网的网络结构。以上三种互联网数据传送技术在通信技术发展的不同历时阶段，都起到了重要的作用，随着技术的不断进步，最终城域网波分技术以大容量、可靠性、兼容性等优点成为了解决互联网数据传送的最佳选择，得到了广泛的应用。
4）开发新型的光纤：光纤技术经过30多年的发展，其制造工艺水平和产品质量不断提高，生产成本不断降低，目前投入使用的不同型号的光纤基本满足了干线网、本地网以及城域网的需要，如非零色散光（G.655光纤）、零色散光纤（G.652光纤）、无水吸收峰光纤（全波光纤）等，随着应用需求的不断扩大，科研人员也将开发出新的光纤类型。
5）PON接入技术：近几年，通信网络的核心网发生了翻天覆地的变化，无论是PSTN网，还是传送网都在不断更新换代，目前已发展成为全光、全数字化的系统，网络的维护和管理也实现了程序化和智能化。但接入部分仍是一个薄弱环节，PON接入技术的出现，从根本上彻底解决了这一问题，PON接入技术主要有以下几个优点：（1）大大提高了用户宽带上网速率，满足了普通用户上网、视频、IPTV等各类需求；（2）提高了接入段的网络通信质量，降低了故障率；（3）维护简单，容易扩展，易于升级，运行成本低；（4）具有光纤传输所具备一系列优势。相信随着PON技术的日益成熟，以及蝶形光缆、分光器等材料成本的逐步降低，运营商通过对现有DSL用户的不断改造转化，PON技术最终将全部取代传统DSL技术。
