對無線光通信技術(shù)分析及其應(yīng)用的思考

王洋

摘 要 隨著光器件制造技術(shù)在現(xiàn)代化信息時代下的飛速發(fā)展，隨著市場特殊地域?qū)νㄐ盘岢龅耐ㄐ判枨螅瑸闊o線光通信創(chuàng)造了良好的發(fā)展條件。但是由于技術(shù)的限制，比如：天氣、傳輸距離等問題的影響，導(dǎo)致無線光通信技術(shù)發(fā)展受阻。目前，相比國外的先進水平，國內(nèi)對于無線光通信的研究還存在一定的距離，所以，做好相應(yīng)的研究意義非凡。文章針對無線光通信的基本工作原理，分析其常見問題及解決措施，最后闡述其應(yīng)用，希望能夠為無線光通信創(chuàng)造更加廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 無線光通信；工作原理；應(yīng)用

中圖分類號：TN913 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）04-0007-01

作為一種寬帶接入技術(shù)，無線光通信恰好將光纖和無線通信兩種技術(shù)相互結(jié)合，成為現(xiàn)代光纖通信的強力補充。相信，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，無線光通信技術(shù)的推廣應(yīng)用效果也會更加的明顯。

1 無線光通信基本的工作原理

無線光通信技術(shù)光信號的傳送主要是依靠大氣進行，只要收發(fā)兩個端機部件沒有視距上的遮擋以及擁有足夠的光反射功率，那么就能夠進行相應(yīng)的通信。對于無線光通信系統(tǒng)而言，主要包含了光學(xué)天線、光發(fā)射端機。接受端機以及光路。在點對點傳輸進行過程中，每一段都設(shè)立了光發(fā)射機和接收機，能夠開展雙工的通信。由于電信號會對光發(fā)射機光源產(chǎn)生調(diào)制，所以通過發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過了大氣信道的傳送，就可以在接收機望遠鏡上接受到光信號；等待光信號收集之后，就可以將其聚焦與光電檢測器上，從而轉(zhuǎn)變成為之后的電信號。針對不同的廣波長信號，其在大氣空間內(nèi)部的透過率也存在區(qū)別。因此，盡量選擇擁有良好透過率的波段，才有利于無線光通信的傳送。其中，最為常用的是近紅外光譜中的850 nm；另外，1500 nm波長頻段也可以使用，可以支持更大的系統(tǒng)功率，但是優(yōu)勢的顯示要超過1000 m才可以。

2 無線光通信技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 頻譜資源非常豐富

相比微波技術(shù)，無線光通信不僅頻譜資源豐富，并且還不需要交納頻率占用費用。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及光天線尺寸做的輕小

這樣使得其體積與重量相對而言也會輕小很多。這對于在航天器、衛(wèi)星上使用非常有利。

2.3 架設(shè)靈活簡便

無線光通信設(shè)備不僅可以完成光纖通信無法完成的任務(wù)，同時也不用埋設(shè)光纖，這樣對于在極短時間內(nèi)搶占市場的寬帶運營商來說，無疑是非常有利的。

2.4 經(jīng)濟效益高

無線光通信系統(tǒng)不需要勘察、設(shè)計、施工等工作，就能夠在光城域網(wǎng)之外提升寬帶的連接，相比光纖通信、衛(wèi)星站，所花費的費用更少。

所以，在航天器、衛(wèi)星、軍事等諸多領(lǐng)域中，無線光通信技術(shù)的應(yīng)用前景都非常廣泛。

3 無線光通信中問題及改善措施

作為自由空間中處于視距范圍內(nèi)的激光傳輸技術(shù)，無線光通信技術(shù)必定會存在問題：比如大氣媒介對其產(chǎn)生的影響、傳輸距離對其產(chǎn)生的影響、收發(fā)對準對其產(chǎn)生的影響，都有可能影響其可靠傳輸。

3.1 大氣媒介的影響

在大氣中裸露傳輸?shù)臅r候，光信號必定會受到大氣媒介的影響，甚至是大氣中的塵埃、粒子等都可能影響到起準確性。但是在晴朗的天氣下和在天氣相對惡劣的情況下，光信號的衰耗也存在一定差異，前者每一千米的衰耗在1 dB，而后者每一千米的衰耗達到了50 dB-300 dB，并且工作距離也會受到嚴格的影響。由于接收點是相對固定的，所以，光信號的強度也存在一定的差異，就可能存在干擾。目前，縮小傳輸距離、增大功率是針對這一問題有效解決的方式之一，對于大氣媒介對光信號產(chǎn)生的影響有一定的改善作用。

3.2 傳輸距離的影響

可以說，傳輸?shù)目煽啃允艿絺鬏斁嚯x的影響最大，傳輸距離越大，其光束就會越寬，所接受到的質(zhì)量也會越差。所以，增大激光器的發(fā)射功率，將接收機的靈敏度提高，就有利于傳輸距離與速率的提升，也可以確保傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3.3 收發(fā)端對準問題

作為一種可視距寬帶通信技術(shù)，無線光通信技術(shù)主要是將設(shè)備安裝在建筑物上，但是因為地震、熱脹冷縮等各個方面的影響，就可能影響到設(shè)備的穩(wěn)定性，從而影響到激光器，導(dǎo)致接收機工作無法正常進行。

所以，不難看出，系統(tǒng)光鏈路兩端激光束的對準和跟蹤才是解決無線光通信技術(shù)缺陷的關(guān)鍵所在。因此，采取多束法、動態(tài)跟蹤法就有利于收發(fā)端步伐對準問題的解決。多束法的使用有利于接收端能量密度的提升，也可以擴大接受面積，最關(guān)鍵的是在接收處可以讓無線光通信得到一個相互重疊并且較大的激光光斑。目前隨著信息技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的問題都可以得到相應(yīng)的解決。

4 無線光通技術(shù)的應(yīng)用

由于無線光通信技術(shù)具備諸多優(yōu)點，因此，在企業(yè)網(wǎng)、城域網(wǎng)、通信網(wǎng)等領(lǐng)域都得到了廣泛的推廣；可以成為備份，預(yù)防光纖通信和微波通信的服務(wù)中斷；可以在移動通信基站之間進行互連應(yīng)用，也可以用于無線基站的數(shù)據(jù)回傳；在布線成本較高、不宜布線、施工存在難度等地方不宜使用；對于要害部門或者是軍事設(shè)施上要嚴格保密。其中，移動通信是當今最活躍、發(fā)展最快的通信領(lǐng)域，同樣也是對社會發(fā)展和人們生活產(chǎn)生極大影響的技術(shù)領(lǐng)域。目前隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推廣，移動電話用戶迅猛增長，無線網(wǎng)絡(luò)就需要更大的容量與帶寬。第二代通信系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足這一要求，使得3G成為電信業(yè)的熱點，伴隨著4G時代的來臨，如何才能夠利用現(xiàn)階段有限的資源，在最快速度要求、最低成本投入要求的前提下，讓無線光通信技術(shù)更好的幫助移動通信過度，就成為最值得關(guān)注的問題之一。作為一種接入技術(shù)，無線光通信技術(shù)憑借自身在成本、施工、帶寬等方面的諸多優(yōu)勢與優(yōu)點，逐漸成為運營商首選的方案之一。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，無線光通信技術(shù)已經(jīng)成為眾所周知的技術(shù)之一。作為一種寬帶技術(shù)，憑借靈活、短距離內(nèi)所需要的投資較少，能夠獲取光纖傳送容量等熱點。在氣候條件良好的城市高層建筑之間、軍事、校園內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。考慮到現(xiàn)階段國內(nèi)帶寬網(wǎng)絡(luò)的具體情況，很多機構(gòu)與企業(yè)還不具備光纖線路，但是又需要較高的速率，所以，無線光通信技術(shù)就成為一種良好的解決措施。所以，只要合理的使用無線光通信技術(shù)，就能夠做好與其余技術(shù)的相互協(xié)作，才能夠真正實現(xiàn)隨時隨地的寬帶接入。

參考文獻

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