无线光通信(FSO)

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1、无线光通信(FSO)是指无线激光通信(OWC)，又称自由空间激光通信(FSO)。自从1960年激光的出现以来，许多学科的发展都得到极大地促进了，而其在通讯领域的表现尤为突出。激光良好的单色性、方向性、相干性及高亮度性等特点正是光通信所需的理想光源，将激光用于通信的想法随之产生，从此掀开了现代光通信史上崭新的一页，经过近40年的努力，各项基本技术有了很大的发展，在当今的信息传递中占有非常重要的地位。激光通信是利用激光光束作为信息载体来传递信息的一种通信方式，和传统的电通信一样，激光通信可分为有线激光通信和无线激光通信两种形式。有线激光通信就是近二、三十年来迅猛发展起来的以光导纤维作为传输

2、媒质的光纤通信，目前己成为高速有线信息传输的骨干，具有了相当的规模，正在逐步取代传统的电缆通信。但必须有安装光缆用的各种基本敷设条件，当遇到恶劣地形条件时，工程施工难度大，建设周期长，费用高。无线激光通信也称自由空间激光通信，它不使用光纤等导波介质，直接利用激光在大气或外太空中进行信号传递，可进行语音、数据、电视、多媒体图像的高速双向传送，不仅包括深空、同步轨道、低轨道、中轨道卫星间的光通信，还包括地面站的光通信，是目前国际上的一大研究热点，世界上各主要技术强国正投入大量人力和物力来争夺这一领域的技术优势。根据其使用情况，无线光通信可分为:点对点、点对多点、环形或网格状通信。而从光可以

3、有一定穿透能力的介质来看，光在自由空间的传播介质有近地面大气层、远离地面的深空和水三种，因此，根据其传输信道特征则又可分为:大气激光通信、星际(深空)激光通信和水下激光通信。按传输信道特征，目前研究开发的范畴可划分如下:现代社会信息的日益膨胀，使信息传输容量剧增，现行的无线微波通信出现频带拥挤，资源缺乏现象，开发大容量、高码率的无线激光通信是未来空间通信发展的主要趋势，和光纤通信对常规电缆通信的逐步替代相类似，有关专家认为，无线激光通信是今后发展卫星高码率通信的最佳解决方案，在商业上，未来的“无线”激光通信将提供一个立体的交叉光网络，在大气层内外和外太空卫星上形成庞大的高速率、大容量的

4、通信，再与地面的光纤通信网相连接，提供未来所需的各种通信业务需求。无线光通信的优势与特点无线光通信是以激光为传输载体以大气为传输媒介的通信方式，与传统的通信方式相比较，无线光通信主要的优点是：1、架设灵活便捷，OWC可以翻越山头，以及在江河湖海上进行通信，可以完成地对空、空对空等多种光纤通信无法完成的通信任务。因此OWC对于解决最后公里的宽带接入，对于应用于企业和校园网络，以及作为光纤冗余链路、无线临时传输手段等，有着极大的应用价值。OWC可以在几小时内把宽带信道接到任何地方，而无需埋设光纤，因此大大缩短了施工周期，这对于通信运营商来说，是一种快速抢占市场的极好选择。2、微米级的波束发

5、散角和稳定的方向。波束发散角与波长成正比。激光通信的工作波长一般在微米量级或更小，而和微波通信的波长范围在数百米到亚厘米之间。因此，激光通信的光束发散角比RP和微波通信至少小3到4个数量级，大约在10微弧度左右。这在军事应用上具有非常重要的意义，因为捕捉这么窄的光束是非常困难的，从而大大提高了军事通信的保密性。3、设备对电源量需求很低，只需几伏，采用本地供电，并且供电方式多种多样。4、常轻小的天线尺寸和系统结构。天线尺寸与工作波长有关，波长越短，所需的天线就越小。由于激光通信的波长远小于RF和微波通信的波长，在同样功能和条件下，激光通信的天线尺寸远小干RF和微波通信的天线尺寸。因此，激

6、光通信系统的重量和体积相对就显得非常轻小。这有利于激光通信在各种航天器上的应用，尤其是在小卫星上的应用。5、高数据传输率。对激光脉冲进行调制解调后，激光通信可以提供高达10Gbps(每秒千兆位)量级的数据传输率，远远高于目前RF及微波通信传输速度。6、低发射功率，高接收功率。对于接收端而言，有效接收功率与波束发散角的平方成反比。由于激光通信的波束发散角远小于RP和微波通信。因此，在距离相同的情况下，较之RF和微波通信，激光通信可以用更小的发射功率获得更高的接收功率。7、新的通信频带。由于激光通信的波长远小于RF和微波通信，因此其工作频率比目前拥挤的无线电通信频率高许多，为信息传输提供了

7、新的通信频带。8、适用任何通信协议，OWC产品作为一种物理层的传输设备，可以适应任何通信协议，如SONET,SONET/SDH,ATM(异步传输模式)、FD-DI(光纤分布式数据接口)、Ethernet(以太网)、FastEthernet(快速以太网)等，并可支持2.5Gbit/s的传输速率，用于传输数据、声音和影像等各种信息。9、传输容量大，微波频率大致在数GHz到数十GHz量级，而激光的频率大致在数百.THz量级，比微波高3-5个数量级，因