學(xué)士論文-理工科類-自由空間光通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢-文庫吧
2025-10-01 18:50 本頁面
【正文】 直擴(kuò)束后發(fā)射，這樣發(fā)射端的光學(xué)系統(tǒng)就較為復(fù)雜，體積也會(huì)相應(yīng)增大。 （ 2）在接收端，光斑經(jīng)光學(xué)天線會(huì)聚之后直接送入 PD 轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。通常，我們需要提供點(diǎn)到點(diǎn)的，雙向的通信系統(tǒng)，這樣， FSO 系統(tǒng)的每個(gè)終端都包括了激光器，探測器，光學(xué)系統(tǒng)，電子元器件和其中有源器件所需要的電源。這種系統(tǒng)的體積通常比較大，重量大，成本也比較高。從 FSO 系統(tǒng)終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖中可以看出，完成一個(gè)簡單的點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路需要 6 個(gè) OE 轉(zhuǎn)換單元。隨著人們對帶寬的需求越來越高， PD 的成本也越來越高， 6 個(gè) OE 轉(zhuǎn)換單元大大增加了成本閉。 （ 3） FSO 終端設(shè)備一般安裝于樓頂，如果終端中含有大量的有源設(shè)備，會(huì)給我們的安裝帶來了很多不方便。 （ 4）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性很小。如果用戶所需要的帶寬增加，那么封裝在一起的整個(gè) FSO 系統(tǒng)終端都需要被新的終端取代，安裝新設(shè)備的過程需要再次對準(zhǔn)，整個(gè)升級(jí)過程所需要的時(shí)間很長，給人們帶來巨大的損失。 基于光纖耦合技術(shù)的 FSO 系統(tǒng) 光纖輸出、光纖輸入的自由空間光通信系統(tǒng)（見圖 2），激光器輸出的高斯光束耦合至光纖再經(jīng)準(zhǔn)直出射，傳輸一定距離后，光束通過合適的聚焦光學(xué)系統(tǒng)聚焦在光纖纖芯上，沿著光纖傳輸后經(jīng) PD 接收還原信號(hào)。這樣我們通過在發(fā)射和接收端都采用光纖連接的方式，只需要在樓頂放置光學(xué)天線系統(tǒng)，而將其他的控制系統(tǒng)通過光纖放置 于室內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的連接，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝。 這種新型的 FSO 系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① 減少了不必要的 E 一 O 轉(zhuǎn)換，一條鏈路現(xiàn)在只需要 2 個(gè) OE 接口即可，大大降低了成本。 ② 光學(xué)系統(tǒng)較為簡單，光纖出射的光束一般為圓高斯光，不需要整形，簡化了光學(xué)系統(tǒng)，減小了體積，易于安裝。 ③ 易于升級(jí)及維護(hù)，當(dāng)用戶的帶 寬增加時(shí)，我們只需要對放置在室內(nèi)的系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)即可，免去了復(fù)雜繁瑣的對準(zhǔn)過程。 ④ 基于光纖耦合的空間光通信系統(tǒng)能夠很好的與現(xiàn)有的光纖通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，利用現(xiàn)有的比較成熟的光纖通信系統(tǒng)中的器件如發(fā)射接收模塊， EDFA 和 WDM 中所用到的復(fù)用器和解復(fù)用器。
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