光通信論文范文精選

本文作者：侯睿1趙尚弘1幺周石2胥杰3吳繼禮3李勇軍1占生寶1作者單位：1空軍工程大學2中國空間技術研究院西安分院3

空軍第二飛行學院

空間環境中影響CTE特性的重要參數包括輻射源粒子注量（輻射強度）、溫度、CCD的類型以及摻雜情況、信號數據包大小、CCD的偏置狀態等等，這里主要針對不同輻射源、不同溝道類型以及不同偏置狀態展開具體的討論分析。

不同輻射源對CTE的影響

空間環境中存在的可能對CCDCTE造成影響的粒子主要包括質子、電子、中子、x射線、γ射線以及各種重離子。x射線和γ射線主要造成CCD器件的電離損傷效應，對CTE影響較大的有質子、中子、電子等高能粒子。Norbert等人選取質子和中子作為輻射源，對XMM系統中工作于深耗盡狀態的PN結CCD進行了空間輻射特性測量，測量結果如圖8所示［13］。從圖中可以看出，CCD的CTI特性具有較強的溫度依賴性，并且在120K左右出現了CTI的極大值點，這對應著CCD的一個典型體缺陷，即A中心（或者叫氧空位缺陷），其對應的缺陷能級距離導帶約0．17eV；CTI的量級較地面實驗要小得多，這主要是因為空間中的粒子注量比實驗中要小得多，并且在軌運行中的CCD器件增加了屏蔽層，大大提高了CCD的抗輻射性能；電子較質子對CCD造成了更大的位移損傷，其CTI較質子高約一個量級左右。由此可見，不同的輻射源可以對CCD的電荷轉移效率造成不同的影響。

不同溝道CCD對CTE的影響

本文作者：張倩胡丹作者單位：1合肥學院電子系2安徽省電力公司

光通信在最近幾十年的發展

光通信技術中最有發展前景的當屬光纖通信技術了，在最近幾十年來發展最好最快的也是光纖通信技術。光纖通信技術的發展經歷了三代，從工作波長為0.85μm的多模光纖通信逐漸發展為工作波長為1.3μm的單模光纖通信，并在此基礎上發展到工作波長為1.55μm的光纖通信系統，這些年的進步很好的解決了光通信系統的色散問題。不僅如此在這些年光源也放上的很大的變化，發生了從發光二極管到半導體激光器的變化。半導體激光器的出現大大的提高了傳輸信息的效率，而且半導體激光器與二級發光體比較具有更高的功率和更長的使用壽命。光纖和光源的發展大大的緩解了信息衰減和色散的問題，加大了光纖的通信容量，提高了光纖通信的效率。另外在光網絡協議方面也有了很大的發展。目前的技術種為了方便用戶使用圖像、數據、語音等業務，目前的重點是寬帶接入網建設。寬帶接入包括光纖、無線、同軸電纜和xDSL這幾種方式，這些主要是基于分組交換方式的接入，其中以光纖接入為主。光纖接入分為有源方式接入和無源方式接入兩種，即利用SDH或PDH為傳輸通道和無源光網絡方式，光纖的非線性問題隨著光纖放大器的廣泛應用而逐漸顯現出來。光纖的非線性主要指四波混頻效應、自相位調制效應、交叉相位調制效應、受激喇曼效應、受激布里淵效應等。其中一些效應會使得系統的技術指標惡化，使得信號脈沖展寬、波型畸變、信號之間串擾。通過合理的使用某些非線性效應，我們可以研制出新型的光器件。

光通信技術的發展前景

1光纖通信技術的發展前景

為了更好的建設下一代網絡就必須得構建一個擁有巨大傳輸容量的光纖基礎設施，而由于光纜高達20年的壽命以及過高的造價，光纖基礎設施的設計和構建必須具有前瞻性，應該結合設備和系統技術的發展趨勢來設計。同時由于下一代電信網對容量的高要求以及頻率的高寬度，這一代的光纖性能已經無法滿足需求，必將被淘汰，那么開發新一代的光纖將勢在必行。在G.652.A光纖的基礎上進行改進并取得一定成果的G.652C/D光纖很好的解決了色散斜率的問題，減低系統成本，而且能實現更長距離和更大容量的傳輸?；谶@些原因，具有更長使用壽命的新一代光纖必將得到更好的發展。

本文作者：唐華安尚飛楊合平項中超作者單位：中國石油管道華中輸氣公司

確保通信線路安全運行的技術對策

1合理進行光纖布線

通常情況下，在機房中因為尾纖問題導致光通信中斷的原因有：（1）機房灰塵大，尾纖接頭有灰或者比較臟；（2）尾纖與法蘭盤連接處松動；（3）法蘭盤與尾纖角度不正導致對接偏離；（4）盤纖不合理，尾纖彎曲半徑過小；（5）尾纖緊固不好；（6）線路衰耗大，接收的光功率在正常工作的臨界點附近，尾纖的輕微擾動讓光板反應敏感等。針對尾纖問題，可以通過優化機房環境、提高技術操作注意操作的細節等避免因為尾纖問題導致通信故障。

2做好接頭，減小衰耗

在光纜線路中用到許多活接頭，光設備接頭接觸不良產生的故障，其表現形式是光功率偏低，這主要是因為結構不精密、環境不清潔、接插不徹底，造成接觸不良。在線路搶修過程中，也遇到接頭問題。光纜接頭比較復雜，主要注意以下幾個問題：（1）接頭環境盡量避免在灰塵過多的場合。（2）待光纖熱塑保護管完全冷凝后再往接頭托盤上的接頭卡槽中放置。（3）當光纖接續完畢后，應安置好接頭盒中的光纖，不能出現光纖曲率半徑過小的現象，以免加大彎曲損耗。（4）光纖的每個接頭損耗衰減應保證不大于0.1dB。（5）注意光纜接頭盒的防水處理。

本文作者：劉宏展1，2紀越峰2劉立人3作者單位：1北京郵電大學信息光子學與光通信教育部重點實驗室2華南師范大學光子信息技術廣東省高校重點實驗室3中國科學院上海光學精密機械研究所中國科學院空間激光通信及檢驗技術重點實驗室

考慮到高靈敏度的激光相干通信更適用于遠距離的通信，這里以GEO軌道為例，綜合考慮文獻［8，12］的參數，以傳輸速率為2Gb／s的2PSK零差系統為例，選定的參數如表1所示。對信號光束與本振光束的要求按照文獻［7］執行。為了更清晰地說明像差對接收系統可靠性的影響，分兩步進行討論，首先探討接收系統各種像差各自所產生的影響，然后再探討它們相互是否具有校正補償功能。

不同像差單獨作用時

先來考查傾斜、離焦、彗差及像散這4種像差對系統可靠性的影響。把表1的數據代入（13）式，并對傾斜、離焦、彗差及像散的像差進行歸一化處理，即令W1x，W20，W31，W22分別除以λ，以此作為自變量，依次把（9）～（12）式代入（13）式進行運算，并對所得誤碼率進行以10為底的對數變換，得到圖1和表2所示的像差與誤碼率關系。

圖1橫坐標表示歸一化的像差系數，縱坐標是取對數后的誤碼率。從圖看到，對于星間相干光通信接收系統其可靠性容易受各種像差的影響。從圖1兩坐標軸的起點和表2第1列數據可以看到，在表1設定的參數下，在沒有像差的影響的情況下，系統最小誤碼率接近10－8；當有像差時，從圖中4條曲線并比較表格第2～5行的數據，可以看到，接收系統的誤碼率隨著像差的增加而遞增，其中傾斜像差對接收系統誤碼率的影響最大，離焦和彗差相當，而像散的影響最小。若以εBER≤10－6為標準，系統能承受的最大傾斜像差W1x僅為0．2λ，最大離焦W20及彗差W31大約為0．32λ，最大像散W22不超過0．41λ?？赡艿脑蚴牵合到y一旦有傾斜像差，信號光束將完全偏離焦點，它與本振光束所形成的有效混頻區域銳減，從而混頻效率急降，使誤碼率快速攀升。離焦像差將使信號光束的聚焦光斑沿光軸在焦點前后變動，從而改變焦點處的光斑質量，影響它與本振光斑在焦點處的混頻效果，使誤碼率上升；與傾斜像差導致的混頻面積減少相比，這種信號光束聚焦特性的劣變是溫和的，所以離焦像差對系統可靠性的影響比傾斜像差小。另外，考慮到接收光學系統已經進行過高階像差的優化設計，且采取了抗擾動措施，所以彗差與像散的影響將更小，這也從側面說明優化設計后的系統無需考慮更高階像差的影響。

像差間的相互校正

本文作者：吳曉軍王紅星劉敏宋博作者單位：海軍航空工程學院電子信息工程系

仿真與結果分析

1孔徑平均因子與孔徑尺寸間的關系

假設L＝1500m，λ＝1550nm，ε＝0．5。Φn（κ）選擇Tatarskii譜，即Φn（κ）＝0．033C2nκ－11／3exp［－（κl0／5．92）2］，湍流內尺寸l0＝4．6mm。此外，在計算光強起伏方差時，積分上限不宜取無窮大，基于我們所選的Φn（κ）以及閃爍效應主要受湍流內尺度的影響，以10×5．92／l0作為積分上限較為合理［7］。為了在仿真時使得兩種形狀接收孔徑有可比性，我們令圓環的外徑與圓形的直徑的大小相同。得到的仿真結果如圖1所示。從圖1中可以得出：（1）隨著孔徑尺寸的增大，孔徑平均因子減小，在D≥12cm時，孔徑平均因子已經變得非常小，基本上不再變化。這說明隨著孔徑尺寸的不斷增大，孔徑平均效果越來越明顯，但是當孔徑尺寸大到一定程度時，平均因子基本不再發生變化，所以選擇合適的孔徑尺寸非常重要。（2）當D＜8cm時，兩種形狀的孔徑平均因子存在較大差異；當D≥8cm時，兩種形狀的孔徑平均因子基本相等。所以當孔徑達到一定程度后，在誤差允許的范圍內，可以用圓形孔徑代替圓環孔徑來進行研究，這在一定程度上減少了研究的工作量。

2BER與孔徑尺寸間的關系

假設SNR0＝35dB，σ2I＝1．38。BER隨孔徑尺寸的變化關系如圖2所示。從圖中我們可以看出：（1）隨著孔徑尺寸的不斷增大，BER會隨之降低，與理論分析結果一致。當D＜8cm時，圓環形狀接收孔徑對BER的影響較圓形孔徑稍微明顯一些，相對誤差＞10％，甚至可以達到20％以上；當D≥8cm時，相對誤差＜10％，在條件允許的情況下可以忽略不計。（2）當D≤12cm時，兩種形狀接收孔徑對BER的影響非常明顯；當D＞12cm時，隨著孔徑尺寸的不斷增大，BER的變化不是很明顯。這再一次說明了無限制地增大孔徑尺寸不僅會增加成本，而且對BER的影響還會達到飽和，所以在建立無線光通信系統時，必須選擇合適的接收孔徑。