光通信论文范文精选

本文作者：侯睿1赵尚弘1幺周石2胥杰3吴继礼3李勇军1占生宝1作者单位：1空军工程大学2中国空间技术研究院西安分院3

空军第二飞行学院

空间环境中影响CTE特性的重要参数包括辐射源粒子注量（辐射强度）、温度、CCD的类型以及掺杂情况、信号数据包大小、CCD的偏置状态等等，这里主要针对不同辐射源、不同沟道类型以及不同偏置状态展开具体的讨论分析。

不同辐射源对CTE的影响

空间环境中存在的可能对CCDCTE造成影响的粒子主要包括质子、电子、中子、x射线、γ射线以及各种重离子。x射线和γ射线主要造成CCD器件的电离损伤效应，对CTE影响较大的有质子、中子、电子等高能粒子。Norbert等人选取质子和中子作为辐射源，对XMM系统中工作于深耗尽状态的PN结CCD进行了空间辐射特性测量，测量结果如图8所示［13］。从图中可以看出，CCD的CTI特性具有较强的温度依赖性，并且在120K左右出现了CTI的极大值点，这对应着CCD的一个典型体缺陷，即A中心（或者叫氧空位缺陷），其对应的缺陷能级距离导带约0．17eV；CTI的量级较地面实验要小得多，这主要是因为空间中的粒子注量比实验中要小得多，并且在轨运行中的CCD器件增加了屏蔽层，大大提高了CCD的抗辐射性能；电子较质子对CCD造成了更大的位移损伤，其CTI较质子高约一个量级左右。由此可见，不同的辐射源可以对CCD的电荷转移效率造成不同的影响。

不同沟道CCD对CTE的影响

本文作者：张倩胡丹作者单位：1合肥学院电子系2安徽省电力公司

光通信在最近几十年的发展

光通信技术中最有发展前景的当属光纤通信技术了，在最近几十年来发展最好最快的也是光纤通信技术。光纤通信技术的发展经历了三代，从工作波长为0.85μm的多模光纤通信逐渐发展为工作波长为1.3μm的单模光纤通信，并在此基础上发展到工作波长为1.55μm的光纤通信系统，这些年的进步很好的解决了光通信系统的色散问题。不仅如此在这些年光源也放上的很大的变化，发生了从发光二极管到半导体激光器的变化。半导体激光器的出现大大的提高了传输信息的效率，而且半导体激光器与二级发光体比较具有更高的功率和更长的使用寿命。光纤和光源的发展大大的缓解了信息衰减和色散的问题，加大了光纤的通信容量，提高了光纤通信的效率。另外在光网络协议方面也有了很大的发展。目前的技术种为了方便用户使用图像、数据、语音等业务，目前的重点是宽带接入网建设。宽带接入包括光纤、无线、同轴电缆和xDSL这几种方式，这些主要是基于分组交换方式的接入，其中以光纤接入为主。光纤接入分为有源方式接入和无源方式接入两种，即利用SDH或PDH为传输通道和无源光网络方式，光纤的非线性问题随着光纤放大器的广泛应用而逐渐显现出来。光纤的非线性主要指四波混频效应、自相位调制效应、交叉相位调制效应、受激喇曼效应、受激布里渊效应等。其中一些效应会使得系统的技术指标恶化，使得信号脉冲展宽、波型畸变、信号之间串扰。通过合理的使用某些非线性效应，我们可以研制出新型的光器件。

光通信技术的发展前景

1光纤通信技术的发展前景

为了更好的建设下一代网络就必须得构建一个拥有巨大传输容量的光纤基础设施，而由于光缆高达20年的寿命以及过高的造价，光纤基础设施的设计和构建必须具有前瞻性，应该结合设备和系统技术的发展趋势来设计。同时由于下一代电信网对容量的高要求以及频率的高宽度，这一代的光纤性能已经无法满足需求，必将被淘汰，那么开发新一代的光纤将势在必行。在G.652.A光纤的基础上进行改进并取得一定成果的G.652C/D光纤很好的解决了色散斜率的问题，减低系统成本，而且能实现更长距离和更大容量的传输。基于这些原因，具有更长使用寿命的新一代光纤必将得到更好的发展。

本文作者：刘宏展1，2纪越峰2刘立人3作者单位：1北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室2华南师范大学光子信息技术广东省高校重点实验室3中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室

考虑到高灵敏度的激光相干通信更适用于远距离的通信，这里以GEO轨道为例，综合考虑文献［8，12］的参数，以传输速率为2Gb／s的2PSK零差系统为例，选定的参数如表1所示。对信号光束与本振光束的要求按照文献［7］执行。为了更清晰地说明像差对接收系统可靠性的影响，分两步进行讨论，首先探讨接收系统各种像差各自所产生的影响，然后再探讨它们相互是否具有校正补偿功能。

不同像差单独作用时

先来考查倾斜、离焦、彗差及像散这4种像差对系统可靠性的影响。把表1的数据代入（13）式，并对倾斜、离焦、彗差及像散的像差进行归一化处理，即令W1x，W20，W31，W22分别除以λ，以此作为自变量，依次把（9）～（12）式代入（13）式进行运算，并对所得误码率进行以10为底的对数变换，得到图1和表2所示的像差与误码率关系。

图1横坐标表示归一化的像差系数，纵坐标是取对数后的误码率。从图看到，对于星间相干光通信接收系统其可靠性容易受各种像差的影响。从图1两坐标轴的起点和表2第1列数据可以看到，在表1设定的参数下，在没有像差的影响的情况下，系统最小误码率接近10－8；当有像差时，从图中4条曲线并比较表格第2～5行的数据，可以看到，接收系统的误码率随着像差的增加而递增，其中倾斜像差对接收系统误码率的影响最大，离焦和彗差相当，而像散的影响最小。若以εBER≤10－6为标准，系统能承受的最大倾斜像差W1x仅为0．2λ，最大离焦W20及彗差W31大约为0．32λ，最大像散W22不超过0．41λ。可能的原因是：系统一旦有倾斜像差，信号光束将完全偏离焦点，它与本振光束所形成的有效混频区域锐减，从而混频效率急降，使误码率快速攀升。离焦像差将使信号光束的聚焦光斑沿光轴在焦点前后变动，从而改变焦点处的光斑质量，影响它与本振光斑在焦点处的混频效果，使误码率上升；与倾斜像差导致的混频面积减少相比，这种信号光束聚焦特性的劣变是温和的，所以离焦像差对系统可靠性的影响比倾斜像差小。另外，考虑到接收光学系统已经进行过高阶像差的优化设计，且采取了抗扰动措施，所以彗差与像散的影响将更小，这也从侧面说明优化设计后的系统无需考虑更高阶像差的影响。

像差间的相互校正

本文作者：唐华安尚飞杨合平项中超作者单位：中国石油管道华中输气公司

确保通信线路安全运行的技术对策

1合理进行光纤布线

通常情况下，在机房中因为尾纤问题导致光通信中断的原因有：（1）机房灰尘大，尾纤接头有灰或者比较脏；（2）尾纤与法兰盘连接处松动；（3）法兰盘与尾纤角度不正导致对接偏离；（4）盘纤不合理，尾纤弯曲半径过小；（5）尾纤紧固不好；（6）线路衰耗大，接收的光功率在正常工作的临界点附近，尾纤的轻微扰动让光板反应敏感等。针对尾纤问题，可以通过优化机房环境、提高技术操作注意操作的细节等避免因为尾纤问题导致通信故障。

2做好接头，减小衰耗

在光缆线路中用到许多活接头，光设备接头接触不良产生的故障，其表现形式是光功率偏低，这主要是因为结构不精密、环境不清洁、接插不彻底，造成接触不良。在线路抢修过程中，也遇到接头问题。光缆接头比较复杂，主要注意以下几个问题：（1）接头环境尽量避免在灰尘过多的场合。（2）待光纤热塑保护管完全冷凝后再往接头托盘上的接头卡槽中放置。（3）当光纤接续完毕后，应安置好接头盒中的光纤，不能出现光纤曲率半径过小的现象，以免加大弯曲损耗。（4）光纤的每个接头损耗衰减应保证不大于0.1dB。（5）注意光缆接头盒的防水处理。

本文作者：吴晓军王红星刘敏宋博作者单位：海军航空工程学院电子信息工程系

仿真与结果分析

1孔径平均因子与孔径尺寸间的关系

假设L＝1500m，λ＝1550nm，ε＝0．5。Φn（κ）选择Tatarskii谱，即Φn（κ）＝0．033C2nκ－11／3exp［－（κl0／5．92）2］，湍流内尺寸l0＝4．6mm。此外，在计算光强起伏方差时，积分上限不宜取无穷大，基于我们所选的Φn（κ）以及闪烁效应主要受湍流内尺度的影响，以10×5．92／l0作为积分上限较为合理［7］。为了在仿真时使得两种形状接收孔径有可比性，我们令圆环的外径与圆形的直径的大小相同。得到的仿真结果如图1所示。从图1中可以得出：（1）随着孔径尺寸的增大，孔径平均因子减小，在D≥12cm时，孔径平均因子已经变得非常小，基本上不再变化。这说明随着孔径尺寸的不断增大，孔径平均效果越来越明显，但是当孔径尺寸大到一定程度时，平均因子基本不再发生变化，所以选择合适的孔径尺寸非常重要。（2）当D＜8cm时，两种形状的孔径平均因子存在较大差异；当D≥8cm时，两种形状的孔径平均因子基本相等。所以当孔径达到一定程度后，在误差允许的范围内，可以用圆形孔径代替圆环孔径来进行研究，这在一定程度上减少了研究的工作量。

2BER与孔径尺寸间的关系

假设SNR0＝35dB，σ2I＝1．38。BER随孔径尺寸的变化关系如图2所示。从图中我们可以看出：（1）随着孔径尺寸的不断增大，BER会随之降低，与理论分析结果一致。当D＜8cm时，圆环形状接收孔径对BER的影响较圆形孔径稍微明显一些，相对误差＞10％，甚至可以达到20％以上；当D≥8cm时，相对误差＜10％，在条件允许的情况下可以忽略不计。（2）当D≤12cm时，两种形状接收孔径对BER的影响非常明显；当D＞12cm时，随着孔径尺寸的不断增大，BER的变化不是很明显。这再一次说明了无限制地增大孔径尺寸不仅会增加成本，而且对BER的影响还会达到饱和，所以在建立无线光通信系统时，必须选择合适的接收孔径。