无线光通信技术前景分析3篇

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无线光通信技术前景篇1

1、无线光通信技术的相关内容

1.1无线光通信技术概念

通常情况下，无线光通信技术可以简单理解为无线通信与光纤通信相结合的产物，主要是借助激光波在真空或者大气中完成信息传输的一种技术。

1.2无线光通信系统及组成部分

无线光通信的组成比较简单，主要借助大气来完成光信号传送。在这个过程中，只需要收发两个端机之间的路径没有被遮挡便可保证光发射率的充足，从而完成通信。一般情况下认为，无线光通信系统主要包括发射机、信道以及接收机3个部分。在进行点对点传输时，要确保每一端都具备光发射机与光接收机，以此实现全双工通信。同时，从系统角度出发，主要运用光电转换技术。在光发射机中，光源往往会受到电信号的调制。借助光学望远镜实现光信号从大气到望远镜的接收。此外，接收机中，望远镜能够完成光信号在广电检测器中的聚焦，并利用观点检测器促使光信号向电信号方向的转换。过程中考虑到不同光波长信号在大气空间中透过率的差异，也要注重通过率较好的波段窗口选择。而针对无线光通信的系统来说，目前主要使用的光学波长是近红外光谱中的850nm，也有一部分使用的是1500nm的波长，并能够支持更大的系统功率。

1.3无线光通信系统的优势

无线光通信技术受到了人们的高度重视，一部分原因源于技术本身的性能与潜能[1]。第一，无线光通信技术的频段资源更丰富。理论上讲，无线光通信的传输宽带非常大，并且无线光通信技术的信号传输方式也与光纤不同，主要借助空气完成传输。同时，从无线光通信技术的光谱图来看，频段资源非常丰富。当前全球范围内，光资源没有被管制，等同于免费使用，最大限度地减低了成本。第二，无线光通信技术的容量要更大。一般情况下认为光波的频率非常高，能够承载的信息量也非常大，可以应用于信息庞大的系统。第三，无线光通信技术的损耗非常低。这主要是因为激光在传输过程中具有极佳的方向，因此便会降低传输中的损耗。第四，无线光通信技术的保密性非常好。无线光通信在进行传输时，自身便可以实现加密。同时，无线光通信采用的是不可见光波，肉眼很难在空气中发现。最主要的是无线光通信的光波束要十分窄，窃取难度大。

2、无线光通信技术在实际应用与发展中存在的一系列问题

随着我国社会、经济的不断发展，半导体激光器与光探测器技术不断发展。在这样的背景下，人们越来越重视无线光通信技术。但是，在现实发展中，无线光通信仍然面临着大量挑战，主要体现在无线光通信技术系统的独特性上，同时拥有更广阔的市场，但仍需要针对具体问题做好具体的完善工作。

2.1无线光通信技术受到大气媒介的影响

在无线光通信技术应用的影响因素中，大气值得关注。尤其是恶劣的天气，往往会对无线光通信的传播信号产生严重的衰耗。同时，留存于空气中的散射粒子，也会使无线光通信光线出现时间和空间角度上的偏差。在晴好天气下，通常认为光信号的功率消耗可控制在1dB/km，即无线通信系统的最大工作距离是20km。但是，因为无线光通信采用的是红外光，所以在空气中进行传播时易受到各类因素的影响，如下雨、强烈日光等。而在大雾环境中，无线光通信信号会被衰弱到400dB/km，使无线光通信的有效范围仅仅不足50m。这个距离甚至比不上无线局域网传输。因此，在无线光通信的应用中需要寻求一种最优波长频率，并尽可能做到波长与性能的结合。

2.2无线光通信技术在信号质量与传输距离上的矛盾

无线光通信技术在信号质量与传输距离上的矛盾已经是一个老生常谈的话题。通常表现为无线光通信传输的距离越大，光束的宽度就会越宽，且接收端接收的信号质量也会越差。如今针对这一问题的解决还没有形成一个有效的对策，仍需要进一步发展。

2.3无线光通信技术激光存在的安全问题

在无线光通信技术的应用中，激光束的安全性是不得不考虑的一个问题。由于光信号发射功率必须限制在保障人类眼睛安全的基础上，因此很大程度上限制了无线光通信的通信距离。

2.4无线光通信技术在收发端对准上的问题

无线光通信可以理解为一种视距宽带通信技术，在发射机与接收机之间完成通信，需要十分严格的视距传输条件。同时，当通信设备被安装到高楼顶部时，也会在风力的影响下出现摆动，进而影响激光器的对准精度。此外，在楼宇结构中的轻微地震等也会使发射机与接收机无法对准。

3、无线光通信技术的关键技术

3.1无线光通信技术的光源及高频率调制技术

从无线光通信技术的优势来看，主要分为两方面，即无线光通信技术的光源高频率调制技术与探测技术和信号处理技术。从光源及高频率调制技术来看，光源问题长久以来都是自由空间光通信造成困扰的主要因素。在无线光通信中经常会受到背景光的干扰，对此需要大功率额光源以及较高的调制速率。同时，在进行光源调制时，需要借助纠错技术减少突发的误码。如今，我国采用的光源主要是1550nm和800nm两个波段[2]。后者的优势在于研发时间较早，相关的理论和经验都比较成熟，且能够兼容现有的光纤通信系统。前者的优势则在于光源调制的素质要更高，且波长更稳定，能够通过EDFA完成功率的提升。通常在无线光通信系统中多会选择强度调制直接检测的方式，系统实现比较简单。而选择编码的方式则多为开关控制，在实际使用中，接收码率一般要低于OOK。

3.2无线光通信技术的探测技术和信号处理技术

探测技术和信号处理技术的考量主要体现在无线光通信系统中光接收端的信号非常微弱，结合高背景噪音的干扰，会导致接收信号的信噪比过低。对此，采用新型的广电探测器件能够有效提高接收端的灵敏度，同时针对微弱信号进行有效处理以解决相关的问题。

4、无线光通信技术的应用

在原宽带不足或者不具备有线接入条件的基础上，通过无线光通信技术能够提供更高效的接入方案。从实际表现来看，无线光通信技术的使用避免了城市内道路的埋线，可以在楼宇间快速实现宽带数字通信。同时，无线光通信技术也能够在无法铺设电缆、没有桥梁的大河两岸之间进行宽带数据通信传输[3]。无线光通信技术的应用还体现在“最后一公里”的解决上。通过无线光通信技术解决“最后一公里”问题，可进一步提高用户接入端的传输容量与速度，并更好地满足IP网、电信网以及有效电视网的宽带需求。无线光通信技术在局域网互联中的应用主要体现在，无线光通信技术为临近的局域网提供了更多可选择性的互联互通方案。一方面推动了局域网内用户接入高速传输问题的解决，另一方面促进了局域网的连接，使广域网与城域网得到了有效发展。无线光通信技术在应急备用方案中的应用主要体现在，通过应用无线光通信技术能够在出现有线通信线路故障后或者紧急抢险时，提供应急的备用链路。同时，无线光通信技术也可以作为临时大型活动的通信解决方案。无线光通信技术在快速组建电信网络中的应用，主要体现在新兴电信网络运营商方面。通过应用无线光通信技术能够更好地完成本地网的组建，并同时降低资金投入成本与人力、时间投入成本。此外，针对传统电信网络运营商来说，无线光通信技术的应用可当作光缆传输系统的补充，应用于难以进行光缆铺设的区域，用最短的建设周期和最少的建设费用，实现先组网再销售的商业模式。

5、无线光通信技术的应用前景

无线光通信技术还存在一些问题，但从整体角度把控仍然是优势大于劣势。无线光通信技术自身的特点能够在一定的环境下推动优势的最大化。例如，无线光通信技术针对一些不便铺设光纤的地方和不适宜使用微波的地方仍然可以很好地通信。考虑到光纤本身的成本，很多用户在短期内仍然无法实现光纤的接入，但是用户们渴望享受宽带接入的便利。我国现阶段宽带网络的实际情况是很多企业不具备光纤线路，但是企业经营又需要高速率。无线光通信技术的应用成功解决了这一类问题，给予用户更好的体验。无线光通信技术解决“最后一公里”问题时，也能够实现光纤到桌面，以此完成数据、图像以及语音的高速传输，间接推动声讯服务业与互动影视传播，同时在远程教育、远程医疗、电子商务以及电子政务中有着很大的促进意义[4]。从我国当前的实际情况与需求来看，无线光通信技术有着十分广阔的市场和发展前景。

6、无线光通信技术应用与发展的建议

6.1关注行业内人才培训，打造专业的通信人才队伍

21世纪，任何行业的发展都离不开人才的培养。尤其是在市场经济的导向下，人才的投入与培养已然成为企业间比拼的核心竞争力。通信企业要进一步提高对人才的重视程度，完善企业内部的人才培养工作。首先，企业要做好与高校的联合，大力发展校企合作模式[5]。借助高校完备的教育体系，为企业发展与行业发展培养源源不断的高素质人才。同时，企业人员入职时也要做好岗前考核，确保人员持证上岗。其次，企业要针对现有人员不断完善培训工作。要针对新知识、新技术以及新理论对人员进行系统化学习。企业要定期组织培训大会以及专家座谈会，加强人员的知识、技能沟通。再次，企业要做好国际先进技术与先进经验的借鉴。通过先进内容的借鉴，更好地培养人才。最后，企业要构建科学、合理的人员管理制度，推动责任体系的完善。一方面要对人员的工作行为进行约束，另一方面要调动人员的工作积极性，促使人员自发进步。

6.2制定科技推动发展、创新推动发展的战略目标

科学技术是第一生产力。任何行业若想要抢占先机，若想要立于不败之地，都要做好科学技术的研发工作。通信企业要加强企业内部的科研分配，给予科研人员充足的可能性，营造企业内部的科研氛围。这个过程中，要加大学习。既要从人员角度进行学习，也要从企业角度进行学习。要善于使用国际上的先进成果，实现先进技术的本土化。此外，通信企业要做好创新工作。从企业管理者角度来看，要更好地认识到创新的重要性，构建自上而下的企业创新机制和企业创新氛围，带动整个企业乃至整个行业的创新力度。企业还要鼓励创新型人才，通过福利鼓励、薪资鼓励等方式[6]提高人员的创新热情，并防止人员流失。

6.3完善通信技术的资金投入，确保资金充足

在我国无线光通信技术的应用与发展中，资金充足至关重要。只有确保资金的充足才能够保障以上内容的执行。首先，从国家与地方政府层面来考虑，需要进一步完善财政工作，加强对我国通信技术发展的资金支持和政策支持。其次，从企业角度来看，要合理分配资源，保证通信技术发展的资金畅通。最后，国家还要营造积极的通信技术发展氛围，强调社会组织的作用，鼓励民生企业进入通信技术领域，为通信技术的发展贡献力量。

7、结论

在无线光通信技术的应用与发展中，通信企业以及相关部门可通过关注行业内人才培训，打造专业的通信人才队伍，制定科技推动发展、创新推动发展的战略目标，完善通信技术的资金投入，确保资金充足，旨在从多个角度出发，针对我国目前无线光通信技术应用与发展的实际情况，分析问题成因，找寻解决方法，制定科学、合理的方案策略，提高通信技术发展的效率和质量，更好地发挥通信技术在具体行业以及整个社会前进中的带动作用。

作者:俞浩 单位:华信咨询设计研究院有限公司

无线光通信技术前景篇2

随着科技的不断发展，无线光通信技术成为了一种应用较为广泛的通信技术，且技术方面已经较为成熟，与一般通信技术相比有着抗磁干扰、无需频率许可证、成本较低等特点，但无线光通信技术还有待完善，在传输距离与传输信号方面、激光安全问题方面等存在着不足之处。但尽管如此，无线光通信技术还是不断的应用于通信领域，其前景依旧可观。本文以无线光通信为切入点，通过介绍无线光通信，了解无线光通信的相关特点与优势，分析现阶段我国的无线光通信技术应用存在的问题，客观看待无线光通信的发展前景。

1、无线光通信相关介绍

1.1无线光通信技术概念解析。所谓的无线光通信又被称作无线光通信，是光纤通信和无线通信相结合的产物。它是指以激光波为载体，在真空或大气中传递信息的一种通信技术。

1.2无线光通信系统及其组成。无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，就可以进行通信。无线光通信系统主要包括发射机、信道和接收机三个部分。在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工的通信。系统所用的基本技术是光电转换。光发射机的光源受到电信号的调制，通过作为天线的光学望远镜，将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜；在接收机中，望远镜收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中，光电检测器将光信号转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。对基于无线光通信的系统来说，最常用的光学波长是近红外光谱中的850纳米；还有一些基于无线光通信的系统使用1500纳米的波长，可以支持更大的系统功率。

1.3无线光通信系统特点分析。1）无需要频率许可证、频谱资源丰富；2）组网方便灵活；3）拥有光纤传输的宽带性能，且其传输的隐蔽性与安全性较好；4）抗磁干扰力较强；5）造价成本较低；6）大气激光通信受气象条件影响较大，尤其是雾天；7）一般采用定向天线，需要自动捕获瞄准跟踪系统；8）适合骨干网的扩建、光纤网络的备援、宽频接入、企业应用、无线基地台数据的回传等领域以及其他需要高速接取的终端。

2、无线光通信技术的应用

无线光通信的主要应用可归结为如下几个方面：

2.1在不具备有线接入条件或原带宽不足时提供高效的接入方案。无线光通信可以不必在城市内破路埋线而快速地在楼宇间实现宽带数字通信，也可在不便铺设光缆地区、没有桥梁的大河两岸之间实现宽带数据通信传输。

2.2有效解决“最后一公里”问题。无线光通信可以解决各种业务接入的“最后一公里”问题，提高用户接入端的传输容量和速度，能够较好地满足电信网、有线电视网和IP网三网合一对带宽的要求。

2.3局域网互联。无线光通信提供了临近局域网之间互连互通的选择方案，不仅可以解决局域网内用户接入的高速传输问题，还可方便地实现局域网之间的连接，形成更大范围的城域网和广域网。

2.4应急备用方案。无线光通信可以作为有线通信线路故障或紧急抢险时的应急备用链路，也可作为大型临时活动的通信解决方案。

2.5快速组建电信网络。对于新兴的电信网络运营商来说，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。建设周期短、所需费用少，无线光通信网络系统可以实现先组网再销售的商业模式。

3、无线光通信技术应用存在的问题分析

近年来，随着半导体激光器和光电探测器技术的不断发展，空间光通信越来越引起人们的关注，但是无线光通信也面临着挑战，主要表现在：虽然无线光通信网络系统独具魅力，拥有大量潜在的应用市场，但也存在许多有待完善的地方。目前，其主要问题有：

3.1大气媒介的影响。恶劣的天气情况，会对无线光通信的传播信号产生衰耗作用。空气中的散射粒子，会使光线在空间、时间和角度上产生不同程度的偏差。在天气晴好的条件下，光信号每公里的功率损耗大约为1dB，也就是说，一般无线光通信系统的最大工作距离是20公里。无线光通信采用的红外光在空气中传播时易受各种气候因素的影响，如雨、强烈日光等。在大雾天气下，信号衰减可达到每公里400dB，这使无线光通信系统的有效工作距离不到50m，甚至比无线局域网传输距离还要短。因此，无线光通信需要寻求一种最优波长频率，并在通信链路中找出波长与性能的最优组合。

3.2传输距离与信号质量的矛盾突出。无线光通信传输距离越大，光束就会越宽，接收端收到的光信号质量越差。目前较远距离的大气激光通信的研究还没有取得突破性进展。

3.3激光的安全问题。激光束的安全性是无线光通信系统必须考虑的问题。光信号发射功率必须限制在保证人类眼睛安全的功率范围内，这也限制了无线光通信的通信距离。

3.4收发端对准问题。无线光通信是一种视距宽带通信技术，发射机与接收机之间需要严格的视距传输条件才能实现通信。当通信设备安装在高楼的顶部时，在风力的作用下设备会发生摆动，这样便会影响激光器的对准精度。楼宇结构中某些部分的热胀或轻微地震等因素，有时也会导致发射机和接收机无法对准。

4、无线光通信技术应用前景分析

尽管存在不少问题，但无线光通信的技术优势更为明显，其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。无线光通信系统解决了宽带网络的“最后一公里”的接入，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，具有广阔的应用领域和市场前景。无线光通信技术的出现大大拓宽了无线通信的工作频率范围，且隐蔽性强安全系数高等广泛应用于局域网互联等通信领域、提供了极大的便捷条件。但在其应用过程中也会存在着许多的问题，这些问题的出现影响着无线光通信的发展，但尽管如此，无线光通信技术也有着巨大的发展潜力与广阔的应用前景，会在以后的通信领域发挥更大的作用。

作者:庞立永 单位:国家新闻出版广电总局

无线光通信技术前景篇3

随着社会的发展，信息化时代已经全面到来，许多用户通过光纤传递着信息，光纤通信基本上已经占领了大部分市场，通信技术得到了广泛的应用。但是在大型的施工单位中，设备连接光纤后，场面显得十分杂乱，有时可能因为施工时不小心挖断光纤，这就会导致工作很难进行，而无线光通信技术在很大程度上能弥补光纤的这点不足。

1、无线光通信技术简介

1.1无线光通信的定义概念

无线光通信（FSO）是指无线激光通信（OWC），又被称为自由空间激光通信。无线光通信技术是以空气为媒介来传递信息的，不需要电线和光纤来做载体。

1.2无线光通信系统的组成

无线光通信系统传送光信号是通过大气作为传输媒质的，如果有足够的光发射功率，并且在收发两个端机之间的视距路径上没有遮挡，便可实现通信。无线光通信系统由发射机、信道和接收机三部分组成，多径发射和使用放大器补偿光通道损耗是实现无线光通信的关键技术。在进行点对点传输时，通过对每一端设置光发射机和光接收机来实现全双光通信。无线光通信系统运用光电转换技术，通过电信号来调制光发射机的光源，然后利用光学望远镜作为天线，通过大气信道使光信号传送到接收机望远镜中。接收机望远镜在接收到光信号后，将其聚焦到光电检测器中，并且把光信号转换为电信号。

1.3无线光通信系统的优势

无线光通信之所以能够受到很多人的重视，这与其自身所具有性能和潜在的潜能是密不可分的，无线光通信技术的优势主要体现在，第一，频段资源丰富。理论上，无线光通信的传输带宽非常大，它传输信号的方式和光纤不同，是通过空气作为介质进行传输，从光谱图中可以看出，频段资源非常丰富，而且现在再全球上，光资源没有被管制，等于可以免费使用，所以使成本大大降低。第二，容量大。由于光波的频率非常高，多以能承载的信息量也非常大，所以这可以应用在信息非常庞大的系统中。第三，损耗很低。由于激光在传输中的方向性极强，所以在传输的过程中损耗很低。第四，保密性非常高。无线光通信在传输中，本身可以加密，另外无线光通信采用的是不可见的光波进行信息的传输，在空气中人的肉眼是很难发现的，最重要的是无线光通信采用非常窄的光波束，并且光波束在传输的过程中方向性极强。所以，想要窃取其中的信息是非常难的。

2、无线光通信技术的应用

（1）适用于不具备有线接入条件或原带宽不足的情况。如在都市大楼间快速实现宽带数字通信，而避免在城市内开挖道路、埋设管线。此外，还可以在不便铺设光缆的地区实现宽带数据通信传输，如没有前两的大河两岸、山区两峰之间等。

（2）能够有效解决从光纤骨干网到用户之间的“最后一公里”问题。架设方便，能有效提高用户接入端的传输速度和传输容量，其带宽也能满足IP网、电信网和有线电视网三网合一的要求。

（3）能够实现邻近局域网的互通互联，提高局域网内用户接入的传输速度，方便快捷的连接各局域网，从而组建范围更大的城域网和广域网。

（4）用于紧急预案中，快捷地部署链路，在有线通信线路故障或者紧急抢险时，可用作应急链路，或用来支持大型临时活动的通信。

（5）建设无线光通信网络成本低，能够节省大量资金、人力以及时间来进行城域网的建设，同时可以用作光缆传输系统的补充部分。电信网络运营商也可采用先组网再销售的商业模式，依靠无线光通信网络技术获得较高利润。

3、无线光通信技术应用存在问题

3.1易受大气环境影响

无线光通信以空气介质传输信号，在恶劣的天气情况下，会受到很大的影响。空气存在散射粒子，会对传输信号产生衰耗作用，使光线产生空间、角度和时间上的偏差。无线光通信所采用红外光在天晴时每公里损耗约为1dB，而在遭遇大雾天气时，每公里损耗可达400dB，是最大工作距离从20公里缩减到不到50米。因此，无线光通信往往需要搜寻最优的波长频率，并寻找波长与性能最佳组合来组建通信链路。

3.2收发端对准精度要求高

作为一种视距宽带通信技术，无线光通信对发射机与接收机之间的视距传输条件有着严格的要求。但安装在高楼顶部的通信设备容易受锋利影响发生摆动，从而影响收发端的对准精度。此外，建筑结构的热胀冷缩或受地震影响，也会导致收发端无法进行精准对接。

3.3激光束受安全限制

无线光通信系统必须考虑激光的安全性问题，为保证不会对人类眼睛产生恶劣影响，必须对光信号的发射功率进行限制，同时这也影响了无线光通信的传输距离。

4无线光通信技术的发展前景

针对无线光通信技术存在的问题进行研究是其将来发展的主要方向。无线光通信技术在特定的环境下可以充分发挥自身优势，解决传统通信或光纤通信无法处理的问题。依我国宽带网络目前的发展状况来看，仍然有很多地区机构不具备铺设光纤线路的条件，但对通信速率仍有较高的要求，这就为无线光通信提供了应用市场。

参考文献

[1]庞立永.无线光通信技术应用前景分析.民营科技，2015，（07），30.

作者:胡富 詹课 单位:广州杰赛科技股份有限公司