無線光通信

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　　無線光通信是指光大氣、外太空或水等自由空間內可以進行通信的一種方法，有時被稱為“虛擬光纖”(VirtualFiber)或者是“自由空間光通信”(FreeSpace Optical Communication)。

　　早在19世紀80年代，貝爾就利用弧光燈作為光源製作出了光電話，其原理是光束經過透鏡後聚焦於話筒上的震動片，而人對著話筒開始講話的時候，隨著話音的強弱，震動片反射光的強弱做出相應的變化，這樣就把話音信息轉化成了光波的信息。而在接收端，接收鏡把載有話音信息的光波反射到電池上，從而將光信息轉換成電流，而後在轉化成聲音，這也就是無線光通信的基本工作原理。在無線光通信技術系統中發射系統由編碼器、調製器、光源和發射天線等幾個部分組成，編碼器主要進行前期的糾錯處理，然後把信號送至光調節器，光調節器把信號調製到一個光束上，再利用發射天線發送至接收端。接收系統主要由接收天線、光檢測器、解碼器等組成，其工作原理正好與發送原理相反。

　　1.通道媒介改善技術。無線光通信系統是以大氣作為信號傳輸的通道，所以大氣對光波的影響程度直接決定了整個無線光通信系統的性能好壞。光波對大氣是很敏感的，能見度越低，光波的損耗也就越大，對無線光通信系統影響最大的是濃霧天氣。對於這種情況引發的光波衰減可以在發射機上儘量採用功率比較高而且相對穩定的光源，接收機部分儘量選用靈敏度比較高的光檢測器。大氣層中由於高度和風速等的不同變化導致各點溫度和密度有所不同，這樣就很容易形成大氣的湍流，影響通信的質量。解決這一問題通常有兩個方法，一是可以採用差錯編碼技術，這種編碼方式不僅可以糾正隨機的差錯，也能糾正突發的差錯的。另外一種技術就是自適應光學技術，這種技術其實是一個可以實時反饋自動控制系統，可以對光波的誤差進行校正。

　　2.無線光通信收發對準技術。無線光通信技術從本質上說其實是一種可視距的通信技術，所以光發射機和接收機會安置在一些比較高的建築上面。而在一些比較高的地方常常會因為大風、震動等各種原因而產生輕微的晃動，這樣會導致發射和接收裝置發生偏移。為解決這一難題，無線光通信技術系統需要具備較高精度的捕獲、跟蹤和瞄準能力，這也就是平常所說的ATP技術，這種技術一般會包括預對準系統和跟蹤系統兩個部分。預對準系統主要用來控制光束，使它能夠按照之前設定好的的方向到達光接收器。

　　1.光纖網路的備份。目前大多數的網路運營商通常都會鋪設兩條線路，這樣可以確保網路通信的可靠性和穩定性。其實可以採用無線光通信技術作為備份冗餘線路，這樣做可以大大節省建設成本。

　　2.骨幹網的擴展應用。正如前文所說，目前通信的骨幹網大部分都採用光纖通信，如果從骨幹網到用戶仍然採用光纖通信，會使建設成本變高，而且網路的架設容易受到地理環境的影響。無線通信技術可以解決這個問題，但它需要申請頻率執照，而無線光通信技術不僅頻率資源豐富，而且也不需要這些繁瑣程式。

　　3.區域網及特殊環境中的應用。無線光通信技術由於自身的靈活性被廣泛地應用在企業單位的區域網中，尤其是在一些臨時場所，例如臨時的野外工作區、短期的辦公區，這種情況下採用光通信技術可以保證傳輸容量和速率比較高，而且也不需要費時費力。

• 李冀.無線光通信關鍵技術研究(A).信息系統工程.2014,5