發布時間：2022-04-26 04:09:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇光通信技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘 要： 隨著信息時代的到來，數據中心的流量已經占據世界通信網絡流量的大部分。當前，光通信技術被廣泛應用到數據中心，包括幾米距離的服務器連接，也包括全球多地數據中心的對接。在本文中，筆者對數據中心的光通信技術進行了深入介紹，包括廣域網、城域網、數據中心內部的光通信技術，在此基礎上，筆者對相關領域中的技術方案展開探討與比對。
關鍵詞：數據中心 光通信技術 互聯網技術
在當前社會中，互聯網技術已經成為影響人們生活與工作的重要因素。在互聯網上，無論是游戲娛樂，還是商務與社交，都會產生大量的信息數據，這些信息數據量正以指數級不斷增長。大部分的互聯網業務及相應的信息處理與計算都是在數據中心內完成的。在數據中心內，網絡連接起成千上萬臺服務器，所有服務器共同協作，一起完成工作任務。截止到目前為止，光纖通信產業已經發展了50多年。1977年，首個商用光纖通信系統推出，其為45Mbit/s的容量，目前，單模光纖的容量已經超過了100Mbit/s，無論是長距離的信息傳輸還是短距離的信息傳輸嗎，都能夠見到光纖通信的身影。2008年，數據中心對于光纖的需求開始超越電信運營商，數據中心開始成為光纖通信的第一市場。
一、數據中心網絡架構狀況
一般來說，大型互聯網公司數據中心網絡架構涵蓋廣域網、城域網與數據中心內網。在廣域網的作用下，世界各地的數據中心能夠有效連接起來。根據架構方面的不同，可以進步將其劃分為外部通道進入的數據中心與公共互聯網進入的數據中心。為了避免出現用戶體驗差、訪問延時等問題，網絡運營商會在用戶集中點周邊構建起POP點，從而借助專線而與數據中心對接。
通常某一地區的數據中心由多個稻葜行墓餐構成，這樣能夠滿足備份的需求，同時也便于構建起超級化的虛擬數據中心，單個數據中心建設起來比較簡單，借助城域網，這些數據中心能夠有效對接。對了應對延時等問題，各個數據中心的距離應控制在80km內。
在各個數據中心內部，有成千上萬臺服務器在工作，這些服務器借助內網而有效連接。數據中心的服務器一般具有可擴展性，能夠增加服務器的數量，并且無須改變網絡架構。在實際網絡設計中，成本是必須要考慮的重要因素，在架構設計的過程中確保成本與性能平衡。就目前來看，多數數據中心都運用多層結構，網絡架構呈現出扁平化的發展趨勢。
二、廣域網下的光通信技術
光通信技術在長距離傳輸中具有顯著優勢，其能夠支持兩點間的大寬帶信息傳輸。在早期，該技術主要被應用于長途干線網。在長距離信息傳輸中，首要解決的問題是光纖損耗、光纖線性損傷與非線性損傷。目前，干線傳輸網中的最重要技術就是數字相干光通信技術，在這種技術的應用下，接收機的靈敏度得到了顯著提升。其借助正交香味與正交極化方向來對信號進行調制，在強度方面由一維增加到四維，頻譜效率有很大提升。在使用數字信號處理技術來處理發射與接收時，會帶來一定的損傷，可以在電領域中借助數字信號處理技術進行補償，從而使得整個系統的設計與管理更加簡單化。系統容量也與香農極限更為接近。在陸地與跨洋系統中，SD-FEC技術與光放大器技術的應用使得無電中繼傳輸距離能夠達到3000km與10000km。隨著網絡流量的不斷上升，但借助硬件已經難以滿足用戶的需求，尤其是光纖傳統容量已經要達到香農極限了。只有將軟件與硬件有效結合，才可以在廣域網內構建起具有開放性的光傳輸網，從而提升整個網絡效率。
三、城域網下的光通信技術
從增長速度來看，城域網要比干線網絡的流量增速快很多，城域網將發展為光通信的第一市場。數據中心的城域網和電信運營商的城域網有顯著不同。前者的節點比較少，業務也單一化，多采用點對點的傳輸系統，然而由于對數據傳輸的需求非常大，所以對容量也有著極高的要求。作為當前最熱門的研究領域，數據中心城域網得到了學者們的廣泛關注。在檢測技術方面，能夠劃分為相干檢測與直接檢測，相干檢測運用的是數字相干光通信技術，與廣域網內的相干光通信技術極為相似。然而由于傳輸距離非常短，所以能夠被有效簡化，比方說采用低廉的硅光器件、HD-FEC等。在直接檢測方案中，則有多種技術，如OOK技術，其對器件的帶寬有很高的要求，并且對光纖色散匹配有著非常高的要求。針對此，人們使用高階強度進行調制，如四電平幅度調制等。DMT技術在直接檢測中也有著廣泛的應用，其其實為多載波技術的一種，對各個載波運用不同的調制格式，能夠最大限度地優化整個信道的頻譜效率。城域網數據中心光互聯采用交換機與路由器而實現。最近幾年來，一種新的設備形態出現，交換機與路由器能夠直接出采光，也就是說將彩光光模塊直接植入到交換機或路由器中。
四、數據中心內的光互聯技術
在數據中心內部，各個鏈路的距離都非常短，最多也不超過幾百米。即便是超大型的數據中心，也很少有超過2km的鏈路。然而隨著信息數據量的增加，以往的銅纜難以滿足實際工作的需要，大部分的數據中心都開始采用光互連技術。由于距離非常短，光纖鋪設起來非常容易，且多運用平行鏈路，這樣互聯的速率得到有效保障。在發射處。信號被分割成為多個平行的通道，在驅動電路的作用下，能夠借助光纖實現傳輸，抵達接收端，再轉換為電信號。隨著以太網技術的提出，光通道速率得到了進一步提升，成本與功耗都較之前低很多。在交換機速度提升的過程中，電子走線會給信號帶來很大損傷，針對此，可以將光模塊植入交換機中，形成板載光模塊，這樣能夠有效地避免信號損傷，并提升面板的密度。無論是板載光模塊還是光電集成模塊，均對器件有著非常高的要求，一旦出現問題，需要更換整個交換機電路板。
五、結束語
在本文中，筆者對廣域網、城域網與數據中心內網中光通信技術的應用情況進行介紹。無論是遠距離傳輸，還是近距離的連接，光通信技術都成為重要的信息傳輸載體。對于未來的數據中心來說，光通信技術將直接影響其發展走向。提升光傳輸通道的容量與效率將是提升整個數據中心運作效率的重要路徑。
作者簡介：陳卓（1975.4-） 男，籍貫：廣西，大學本科，工作單位：中國移動通信集團廣西有限公司，研究方向：云計算 數據中心 信息安全。
【摘要】：隨著經濟的發展與社會的進步，尤其是人們生活水平的日益提高、對于用電量的需求日益增大。而光通信技術對于促進電力體統的發展具有重要的作用。本文主要就光通信技術在電力通信系統中的應用意義及應用方法兩個方面的內容展開論述。
【關鍵字】：光通信技術；電力通信；系統應用；意義；應用方法
引言
電力系統是一個集發電、變電、輸電、配電為一體的復雜的系統。為了對電力系統進行科學高效的管理，我國現在正在推動智能電網的建設。而智能電網其中一項重要的內容就是智能化的電力通信系統。這個智能化的電力通信系統具有網絡化、信息化、一體化、高效化的特點，對于保障電力運行系統的安全和高效管理具有重要的意義。因此、我們需要運用具有現代化的方式進行電力通信系統的建設。而光通信技術就是這樣一個具有科學化、現代化的技術。所以，我們需要對于光通信技術在電力通信系統運用的意義及應用的方法進行科學研究。
1、光通信技術在電力通信系統中的應用意義
現在我國主要應用的是一種新型的ASON光通信技術，它是集傳遞信號與交換信號為一體的一種技術，對于保障電力通信系統的安全、處理各種線路問題提供了有力的技術支持。除此之外，這種新型的光通信技術還具有網絡布置的優點，可以有效的提高我國光傳輸電網的應用功能與應用質量，全面的為廣大的用電群體提供更好的服務。
2、光通信技術在電力通信系統中的應用方法
2.1制定科學的組網方案
光通信技術在電力通信系統中的應用方法是制定出科學的光通信組網方案，實現光通信技術的有效應用。具體的方案主要有兩種。第一種方案，利用現代的網絡通信技術進行對于目前使用的電力傳輸網絡進行科學化與標準化的改進，融入先進的光通信技術、比如：ASON技術，實現科學化現代化的電力網絡通信的建立與完善，形成良好的電力通信系統，全力保障電力的科學運行。第二種方案，利用現代的網路科技對于目前應用的網絡傳輸平面進行網絡化的升級與改造，全面的保障電網的有效運行。總之，電力工作人員需要從實際出發、具體問題具體分析，對于需要進行光通信技術應用的地方進行權衡利弊的科學規劃，創建一個高效的網絡電力通信系統運行模式。
2.2精心挑選光通信技術設施設備
精心挑選光通信技術設備設施也是進行光通信技術在電力通信系統中應用的一個重要方法。目前我國主要進行光通信技術設施設備生產的廠家有華為公司、中興公司。我們進行現代化、標準化的光通信技術的網絡應用，需要從這些知名公司生產的優質產品中進行設施與設備的挑選，以保障質量與應用的要求。同時，進行這些設備與設施的挑選時需要注意以下幾個方面。第一，設備設施的網絡節點槽位數量規模要很大，總線路帶涉及的范圍要很廣。第二，設施設備要具有良好的安全性能與通用性能，為今后的智能化電力通信系統的建設提供有力的保障。第三，電力工作人員對于卡板的挑選要使其可以保障現階段工程的要求。第四，卡板要具有熱備份的功能。第五，光通信技術應用的設備設施要與低階業務交叉調度項目的基本要求相適應，保障這些設施設備可以投入到正常運行。第六，在電力通信系統中，多方向線路的應用要盡量在多個業務卡板中，使整個的業務運行出現事故的概率大大降低。
2.3進行高效的業務規劃分析
光通信技術在電力通信系統中應用的又一個方法是進行高效的業務規劃分析。首先，進行高效的業務分析與規劃，拉近業務與業務之間的距離。其次，進行科學的規劃、使網絡跳數出現的次數要少。再次，進行有效規劃、保證網絡負載均衡。最后，對于光通信技術的應用情況進行有效的觀察與監督，使規劃分析的業務與實際的落實情況一致，最大限度的保障光通信技術的功能得以有效發揮。同時，對于光通信技術的應用進行高效規劃，對于促進我國經濟的發展與保障人民的用電需求也具有重要作用。
3、光通信的發展技術
3.1SON技術
所謂的ASON其實和其它的光信息網絡體制一樣，就是利用ASON技術來完成信息傳輸的新型網絡。其技術優秀是，在光傳輸信息網絡平臺上利用ASON技術進人控制平臺，以實現網絡資源的實時分配計劃和按需分配計劃。簡答的來說，它是一種具有交換功能的新時代電網。ASON技術是可以進行網絡連接和自動交換功能的新一代光網技術。傳統的網元只具有兩個層面：設備層面、網管層面。而ASON加你個控制層面引人其中構成了三個層面。并且將網管層面功能轉移到控制層面，采用了分布式的控制將傳輸、數據和交換結合起來。
3.2OTN
技術。OTN技術是在對SHD技術的借鑒之上，引人了開銷理念。在其中OTN技術定義了三個光層概念：OCH、OMSN、OTSN。定義了域內和域間的網絡接口。運用了FEC技術增強了線路容差。WDM基A下的OTN技術擁有一套完善的體制結構，其體制內容包括：第一，規定OTN機制下的光層與電層具有網絡生存機制。第二，對所有客戶進行任意的透明傳輸。第三，提供FEC糾錯能力。第四，OTN技術下的網組具有分級管理特征，對各個層級都具有特定的管理體制。
3.3EPON技術的組網方式
EPON技術的組網方式的組網方式主要是對局端和分散器的連接方式進行改變。其中將局端和分散器的連接方式變為一條光纖，這樣減少了局端到用戶之間不必要的成本并且提高了傳輸效率。利用EPON技術的組網方式擁有著維護簡單、供高帶寬、網絡覆蓋面積大范圍廣、網絡可靠性高及簡化網絡乘此的特點。
結語
對于光通信技術在電力通信系統中的應用問題進行科學的研究與實施，可以有效地促進電力通信系統朝著現代化、科技化、信息化、一體化的目標邁進，保障我國智能電網的建設與完善。
近年來隨著智能化的發展，一大批企業紛紛涉足通信行業，希望在通信市場中分得一杯羹。隨著越來越多的通信企業對行業應用領域的不斷發掘與拓展，各類前沿通信技術正在逐漸進入人們的日常生活。
5G信道編碼技術
靜止和移動場景、短包和長包場景的外場測試增益穩定性能優異，與高頻毫米波頻段上的組合測試實現了高達27Gbps的業務速率。5G要實現的10Gbps甚至20Gbps的峰值速率、千億的連接、1毫秒的時延能力，必須以革命性的基礎技術創新來提升網絡性能。
高效信道編碼技術以盡可能小的業務開銷增加信息傳輸的可靠性，信道編碼效率的提升將直接反映到頻譜效率的改善。構造可達到信道容量或者可逼近信道容量（Shannon限）的信道編碼方法，以及可實用的線牲復雜度的譯碼算法一直是信道編碼技術研究的目標。
芯片光傳輸
頻寬密度增加10至50倍研究
半導體技術的精進讓芯片可執行更多運算，但卻無法增加芯片間通訊的頻寬。目前芯片傳輸所消耗的功率已超過芯片功耗預算的20%，這項新技術在低功耗的情況下改善一個數量級的芯片通信頻寬，替目前面臨瓶頸的電晶體技術立下新的里程碑。使用光學元件進行芯片到記憶體的傳輸將可降低功耗并增加時脈，未來還可能協助達到百萬兆等級（Exascale）的運算。
光子神經形態芯片
利用光子解決了神經網絡電路速度受限這一難題。神經網絡電路已在計算領域掀起風暴，科學家希望制造出更強大的神經網絡電路，其關鍵在于制造出能像神經元那樣工作的電路或稱神經形態芯片，但此類電路的主要問題是要提高速度。
光子計算是計算科學領域的“明日之星”，與電子相比，光子擁有更多帶寬，能快速處理更多數據。但光子數據處理系統制造成本較高，因此一直未被廣泛采用。
所以這將開啟一個全新的光子計算產業，硅光子神經網絡可能會成為更加龐大的、可以擴展信息處理的硅光子系統家族的“排頭兵”。
利用城市現有光纖
實現遠距離量子傳輸技術
這是首次在現有的城市光纜中實驗量子傳輸。此前研究人員僅僅能夠在實驗室環境下實現這一距離的量子傳送，通過量子傳送的方式可以實現加密信息的絕對安全傳輸，其允許信息發送者將“無形信息”發送給接受者，而在量子網絡上是無法實現信息攔截的。
在實驗室外進行量子傳輸，涉及到一系列問題，是一個全新的挑戰，該實驗克服了這些問題，是未來量子互聯網發展的一個重要里程碑。
光纖傳輸技術
可供全球48億人通話
隨著AR/VR、4K高清等技術不斷涌現，在互聯網+、物聯網、大數據、云計算、智慧城市等多個產業領域都依賴海量數據的高速傳輸，這就需要底層的信息高速公路越寬越好。多芯單模技術，就好比在一根光纖中開辟了多條并行道路，讓總運力大為提升。
芯片到芯片通信技術
該項目引入硅光電技術和WDM作為提升容量、降低功耗的路由機制，將分別在光引擎級和板級實現1.6Tb/s和25.6Tb/s的吞吐量。在服務器機架設計中采用芯片到芯片通信是目前高端服務器產業發展的熱點，可以有效增加數據吞吐能力，并減少物理空間、網絡復雜度、開關及線纜的用量和能耗。
最高密度光纖傳輸技術
這一研發打破了光纖芯線的傳輸容量界限，在全球范圍內開展起來。但若考慮實際可利用的光纖直徑的上限和芯線彎曲度分布控制性等問題，不僅芯線數量增加，如果模塊數量增加的話，1根光纖超越50個隧道相對比較困難。
NTT等公司將通過這項研究，隨著今后數據通信量的增加，多貝脫比特處，其1000倍的檢測點方面也可滿足信賴性較高的光纖，實現道路的開通。此次研l的光纖，將于2020年推向實用化，在持續增加的數據通信需求方面，有望持續滿足光纖傳輸基礎。
光子集成多光子糾纏量子態以及片上光頻梳研究
此次研究在Si3N4微環內成功實現了可見光光頻梳，得到跨越S-C-L三個通信波段的頻率間隔為200GHz的糾纏光子對。這在大規模集成的片上糾纏光子源已成為量子應用技術發展的迫切需求。
該研究開創了片上產生和控制復雜量子態的時代，并提供了一個可規模化集成的光量子信息處理平臺。該工作是繼片上并行預報（Heraled）單光子源和片上交叉偏振糾纏光子對之后在光子集成片上量子光學研究上的又一重要進展。
光纖傳輸速率突破1Tb/s
2016年10月，諾基亞貝爾實驗室、德意志電信T-Lab實驗室以 及慕尼黑工業大學（TechnicalUniversityofMunich，TUM）在一次光纖通信現場試驗中，通過一項新的調制技術，研究人員達到了前所未有的傳輸容量和光譜效率。當可調傳輸速率隨著信道情況和通信量需求而進行動態適應的時候，光網絡的靈活性和性能可以得到最大化。
作為安全保障的歐洲路由技術（SafeandSecureEuropeanRouting，SASER）項目的一部分，這個在德意志電信已經部署的光纖網絡上進行的實驗達到了1Tb/s的傳輸速率。PCS新調制方式的試驗，在給定的信道上達到更高的傳輸容量，顯著地改善了光通信的光譜效率。PCS聰明地以相比于小幅度的星座點更低的頻率來使用那些具有大幅度的星座點來傳輸信號，這樣平均來講對于噪聲和其他損傷具有更好的適應性，這使得能夠對傳輸速率進行調整以完美地適應傳輸信道，從而得到30%的容量提升。德意志電信提供了一個獨特的網絡基礎設施來評估和演示類似此類的高度創新的傳輸技術。將來它還將支持更高層級的測試場景和技術，并在已經鋪設的光纖基礎設施上增加容量、覆蓋距離以及靈活性。
基于LED實現610Mbps單路實時傳輸
2016年1月，中國科學院半導體研究所集成光電子學國家重點實驗室主持的北京市科技計劃課題“室內高速可見光通信系統收發器件與越區切換技術研發”宣布已按計劃完成。
研究團隊委托中國泰爾實驗室對單路實時610Mbps的可見光通信進行了第三方測試，結果呈現良好，基于1瓦熒光型白光LED和PIN探測器在OOK調制下單路實時傳輸平均速率610Mbps，在傳輸距離為6.2米時，平均誤碼率為3.5e-5量級，遠低于前向糾錯的誤碼率上限要求3.8e-3。
可見光通信這項無線光通信新技術比傳統的無線電通信技術更加符合無線通信技術的發展方向（高速、大容量、安全），未來會催生很多創新應用。中國有眾多的LED企業和廣闊的半導體照明市場，這種基礎優勢是其他國家難以企及的，可見光通信技術的實用化研究應該引起業界的充分重視。
摘 要：光釬通信系統已經被推向我國通信市場，但是研究人員對高速通信系統的關注程度更高。對此，我國通信部門已經對空間激光通信技術展開了研究分析。空間激光通信技術相比傳統的通信技術具有以下應用優勢：一是傳輸速率高，二是天線尺寸小，三是抗干擾性強，四是保密性好。很多國家都在加大空間激光通信技術的研究力度和資金量，特別是ESA。長距離的通信也只能依靠空間激光通信技術才能實現，這是光釬通信技術無法實現的。由此可以看出，空間激光通信技術具有廣闊的發展前景。
關鍵詞：空間激光通信技g 最新進展 趨勢
空間激光通信具有通信容量大，通信速率、抗干擾能力強，抗截獲能力強和重量輕等多種優點，是以激光為載波，在空間中實現多種信息進行無線傳輸的通信方式。從歷年的空間激光通信技術的發展歷程來看，ESA的作用不可小視，ESA代表空間激光通信技術的最高水平，對于空間激光通信技術的發展有很大影響。但是，對于我國而言，我國空間激光通信技術還處在發展的初級階段，還在摸索空間激光通信技術的發展方向，可結合本國的情況借鑒發達國家空間激光通信技術的發展經驗。
1 空間激光通信技術最新進展
目前，國內外空間激光通信發展迅速，歐洲、美國、日本、德國等地區和國家對空間激光通信技術進行了大量的研究，為空間激光通信技術做出了巨大的研究貢獻。如表1所示，展示了近幾年美國等國在空間激光通信技術研究方面比較有代表性的成果。
2 空間激光通信技術發展趨勢
2.1 直接探測體制發展
相比而言，空間激光通信直接探測體制的結構比較簡單，操作起來比較方便，因而被廣泛應用于第一代激光通信系統內部。但是，從實際空間激光通信環境來看，光強度對通信系統的影響比較大，而且會受到噪音的干擾，空間激光通信直接探測體制無法滿足空間激光通信系統的運行需求，敏感度較低。經過空間激光通信專業人士的多年研究，ESA于2008年被安裝在衛星上，對空間激光通信系統進行端口檢測，同時也對相干通信展開了實驗分析，誤碼率非常小，而且信息傳輸的速度非常快。目前，空間激光通信技術還將不斷完善。為了不斷提高激光通信系統的實用性和通用性，未來的發展趨勢是探測體制的發展從單一體制向復合探測體制轉變。
2.2 傳統量子通信的變革
1980年量子通信被首次提出，量子通信應用了加密技術，可以保證傳輸信息的絕對安全，量子通信一提出就受到了人們的廣泛關注。2004年，經過多位空間激光通信科學家的研究實驗，實現了量子通信的遠距離傳輸，量子通信可以透過地面大氣依舊保持糾纏特性。2006年，量子通信實現了超遠距離的空間通信。截止到目前為止，我國科學家對于量子通信的研究已經創造了新的歷史。量子通信具有巨大的發展潛力，空間激光通信研究人員也正是看重了量子通信的這一巨大發展潛力，研究人員從2002―2007年展開了多項研究，總結出影響量子通信的多種因素。經過幾年的發展，傳統量子通信的變革研究的技術逐漸成熟，正在快速向實用化、加密化邁進。將衛星光通信與量子光通信相結合，進行衛星光通信中的量子密鑰分發是衛星光通信保密技術一個新的發展方向。
2.3 光子集成化升級
空間激光通信光子技術包括：一是光纖光學，二是集成光學，三是微光子學。光子技術具有以下特點和優點：一是損耗較小，二是協議透明，三是抗干擾性強，四是不誘導電磁干擾，五是重量小，六是體積小，七是柔韌性好，八是無互相耦合。空間激光通信光子技術特別適合應用于航天環境中；1990年，美國經過實驗證明光子技術確實可以應用于航天器中；2002年，研發部門加大了研究光子技術的資金量，研究的內容為：一是通信鏈路，二是模數轉換，三是頻率轉換，四是本振生成，五是光束形成網絡，六是傳感，七是成像光纖；2009年，西方國家發射出的衛星上就設置了光子器件。如今，空間激光通信光子技術正朝著光子PCB的方向發展，空間激光通信技術標準也在不斷提高。
2.4 天基網絡的一體化演變
空間激光通信技術發展的最終目標是實現全球數據覆蓋，與地面形成網絡鏈路。在空間激光通信技術的研究初期，研究人員把更多的精力放在空間激光通信鏈路的研究和實驗上。2000年后，研究人員開始加大天基網絡一體化演變的研究力度。如今，空間激光通信研究人員提出了天基混合網絡結構，并對天基網絡的性能和所帶來的經濟效益做出了研究分析。但是，我國的天基網絡一體化演變還處在理論研究階段，還未真正實踐，還有很多空間激光通信技術問題亟需解決。
2.5 空間激光通信向深空邁進
人們一直想更加深入地了解星空，國外發達國家自20世紀90年代初期便開始了以激光通信作為深空探測通信方式的相關研究。近幾年人們對天空的探索熱潮一直不退。如今，研究人員把探索星空的希望寄托在空間激光通信技術上，西方國家也在加大空間激光通信技術應用于衛星上的研究力度。空間激光通信研究人員經過多年的努力，收到了不錯的成果。在ESA和NASA（美國國家航空航天局）未來的深空探測計劃中，激光通信將成為深空探測活動的主要通信方式。
3 結語
從實際空間激光通信環境來看，光強度對通信系統的影響比較大，而且會受到噪音的干擾，直接探測體制無法滿足空間激光通信系統的運行需求，敏感度較低。2004年，經過多位科學家的研究實驗，量子遠距離的傳輸通信實現了，透過地面大氣量子通信可以依舊保持糾纏特性。如今，光子技術正朝著光子PCB的方向發展，空間激光通信技術標準也在不斷提高。空間激光通信技術發展的最終目標是實現全球數據覆蓋，與地面形成網絡鏈路。但是，我國的天基網絡一體化演變還處在理論研究階段，還未真正實踐，還有很多空間激光通信技術問題亟需解決。截止到目前為止，我國科學家對于空間激光通信的研究已經創造了新的歷史。
摘 要目前自由空間通信技術在各個領域應用十分廣泛，其是一種以激光束為傳播信號，大氣為傳播介質的新型通信技術。隨著社會的進步以及科學技術的不斷發展，空間光通信技術也取得了突破性的進展，成為現代社會信息交流的基礎。本文通過對空間光通信技術的概述以及在我國的發展現狀，對空間光通信的關鍵技術進行了分析，并對其發展和應用進行了深入的探討。
【關鍵詞】空間光通信技術 關鍵技術 天線技術
隨著科學技術的不斷進步，人們對空間通信技術的研究也愈加深入，目前空間技術中的大功率軌道運載技術以及大容量衛星技術已經趨于成熟，促進了空間光通信技術的發展。當前人們對網絡傳輸的速率要求有明顯提升，因此對空間通信技術的要求也高，空間光通信技術能夠適應現代社會快速發展的需求，有效的提高通信數據的傳輸率，廣泛的引用在保密通信、局域網互聯、城域網擴展等領域，為現代社會的發展提供可靠高效的技術保障。
1 空間光通信技術概述
傳統的空間通信技術的載體是微波，但是這種技術已經遠遠不能滿足現代社會發展的需求，隨著通信技術的研究發展，空間通信技術逐漸發展到以激光為載波、大氣為傳輸介質的光通信技術，作為一種新型的寬帶通信技術，這種技術一方面繼承了微波通信的優勢，另一方面還增加了光纖通信的特點，其基本的原理是激光傳輸技術和光電轉換技術。該技術在進行兩點傳輸時，發射端和接收端設置有高靈敏度的激光的發生器和接收器，以及配備光學望遠鏡，發射端將電信號調制為光信號發出后，是以直線傳播的方式穿過自由空間到達接收端，其中光學望遠鏡控制激光的發射方向和接收方向，接收端在接收到光信號后再調制為電信號，實現雙工通信。空間光通信的優勢是通信容量大以及傳輸速度快，且成本低，安裝簡便。
2 我國空間光通信技術發展現狀
一直以來，衛星技術是我國進行空間探測的重要手段，并提供相應的技術保障，但是以微波為載體的空間技術已經無法滿足快速發展的社會需求。在發達國家空間光通信技術的研究已經取得了極大進展，但是在我國空間光通信技術還處于起步階段，因此只能借鑒國外先進的研究結果。我國的光通信技術發展至今已經取得了不錯的成就。在“十五”和“十一五”期間，我國首次成功的進行了星地激光通信實驗，以海洋二號衛星平臺為搭建平臺，這次實驗標志著我國的衛星光通信技術已經進入空間試驗階段。隨著連續波大功率半導體激光器技術、空分復用技術、智能天線技術等的發展，光通信技術也不斷的拉長傳輸距離，增大傳輸容量，提高了可靠性，拓寬了適用范圍。在“九五”期間我國已經開始基于激光大氣通信理論對空間光通信跟蹤技術進行深入研究，并取得了一定成就。
3 空間光通信關鍵技術
3.1 原子探針層析技術
原子探針層析技術（APT）在空間光通信系統中負責實現通信連接的功能，是當前空間分辨率較高的分析測試技術，能夠分辨原子種類，并對其空間位置進行直觀的重構，比較真實的顯示出不同元素原子的三維空間分布。APT是應用在空間光通信系統的服務器中，當服務器的網絡探測到信息時，APT服務器開始掃描通信鏈路，確認信息雙方的位置，確認后開始獲取信息，并鎖定通信目標，隨后完成光通信連接。
3.2 天線技術
天線技術是采用收發一體的天線實現空間光通信系統中的雙向互逆功能，提升空間光通信的傳輸性能。該技術的實現主要依靠天線陣、波束形成網絡以及波束形成算法，在發射器將電信號轉化為光信號后傳輸到發射天線后，天線技術利用波束形成算法計算發射功率，并發射出光束；接收天線對光束進行接收，主要是利用信號在不同的傳播方向的差異性，將相同頻率、相同時隙的信號進行區分，有效的降低了光信損失，使空間光通信更加穩定可靠。
3.3 捕獲技術
捕獲技術是空間光通信系統的關鍵技術，是能夠實現通信的先決條件。主要原理是監視和跟蹤目標特定的光電，來實現運動捕捉。利用捕獲技術能夠捕捉空間點的運行軌跡和具體位置，為實現空間光通信墊定基礎。
4 空間光通信技術的發展及應用
當前空間光通信技術已經實現了可行性，并在各個領域都有應用，一定程度上推動了現代社會的發展，當前面臨的主要問題是如何實現星際自由空間光通信。在信息高速增長的現代社會環境下，空間光通信技術的發展目標是提升傳輸的可靠性、提高傳輸速率以及擴展傳輸距離。隨著三網融合，現代通信的發展方向是數字化和智能化，因此我國要想在激烈競爭的國際背景下有所突破，就要現空間光通信系統的智能化以及數字化。主要的研究方向如下：大氣信道的研究，大氣是對信號影響最大的干擾因素，會在接收端產生一定的信噪比，解決大氣信道干擾能夠提升空間光通信技術的通信速率和拓寬通信距離；傳輸可靠性的研究，主要是研究信號接收和信號源，需要激光器產生的信號具有光束窄、頻率高的特丹，因此對其功率以及穩定性要進行深入研究；保密性的研究，當前自由空間光通信技術的通信信道是開放的，這樣會造成不法分子在不切斷光束的情況下竊取信息，因此要進一步完善空間光通信技術的保密性和安全性。今后空間光通信技術將會在寬帶接入市場中成為主流，與微波通信技術互為補充，微波系統在大區域范圍內實現低速通信，空間光通信技術在小區域范圍內實現高速通信，更加便利的為用戶提供可靠穩定的服務，還能在惡劣環境下充當備份通信服務。
5 結束語
綜上所述，空間光通信技術在現代社會中逐漸發揮不可替代的作用，其發射率高、靈敏度高以及安全保密性良好的特點，可以滿足衛星通信的需求，并與其他通信技術互為補充，實現了光纖的告訴傳輸，并帶動了三網融合的發展，促進電子政務、電子商務、遠程醫療等信息化建設領域。空間光通信技術的發展空間廣闊，并會為我們生活帶來更多的便捷。
作者單位
1.中移（杭州）信息技術有限公司 浙江省杭州市 311100
2.浙江樹人大學（基礎部） 浙江省杭州市 310015
[摘 要]隨著社會時代的發展與科學技術的不斷進步，作為一種新型技術，室內可見光通信技術具有無電磁干擾、節約能源等顯著優勢，越來越得到人們的認可，成為當前社會發展中被大力推廣的一種技術。就當前的社會大背景來看，人們正一步步提高著對室內可見光通信技術的研究與關注，此舉有助于可見光通信技術在室內設計中充分發揮其優勢作用。本文主要對室內可見光通信技術的國內外發展現狀及其工作技術原理進行了簡要分析，并對其目前的關鍵技術進行了詳細研究。
[關鍵詞]室內 可見光 通信技術
前言
隨著時代的發展與科技的進步，室內可見光通信技術得到快速的發展與應用，逐漸走入千家萬戶，為人民的生產生活帶來便利，此外，隨著其廣泛應用，室內其他相關設備的應用年限也隨之得到一定的延長，由此可見，室內可見光通信技術的應用不僅拓寬了我國通信系統的發展道路，在一定程度上提升了信息的傳輸效率，還在其他方面起到一系列的正面影響，促進了科學技術的應用發展，以下是對室內可見光通信技術的簡要介紹與探索研究，希望未來我國的室內可見光通信技術可以得到更多的發展與創新，為社會的發展提供新動力。
1.室內可見光通信技術簡介
室內可見光通信技術是指利用室內可見光照明設備的相關功能來實現信息傳遞，此技術最初起源于日本，于2000年左右由日本的相關技術人士提出。隨后，世界各地的相關專業人員大膽創新研發，2008年，經過大量的科技實踐，專業的室內可見光通信系統終于成功問世，但由于各種因素的影響，其技術并不完善，傳輸范圍仍然受到一定程度的限制。相較于國外，我國的室內可見光通信技術起步相對較晚，在外國已經進行了大量的實踐研究后，國內的相關研究人士于2006年終于提出發展國內的室內可見光通信技術系統的研究思想，并在兩年內經過無數的理論探索與實踐，終于完成可見光通信技術的遠程傳輸，在真正意義上解決掉可見光通信技術傳輸距離較短的重大困擾。事實上，先進的室內可見光通信技術的成功研發，一方面可以使照明設備在具備自身照明功能的同時，還擁有信息傳遞的功能，不僅在一定程度上改善了信息傳遞的方式方法，也在很大程度上加快了信息傳遞的效率；另一方面也方便了人們的生產生活，在順應了時代的發展的同時，滿足了社會的發展需求。為當代社會的發展與人民生產生活的進步起到一定的推動作用，具有廣闊的應用前景。
2.室內可見光通信技術原理
事實上，室內可見光通信的基本原理并不復雜，其原理是利用燈光的“明”與“暗”分別來對應數字信號“0”與“1”，然后將待發射的廣播、圖像、影像、音頻等信息進行調制，再加載到LED燈光上，最終通過LED燈光的高頻閃爍原理將接收到的信號再次傳遞，從而完成室內可見光的通信過程。眾所周知，白光LED區別于傳統的光源，其響應速度極快，具有低壓供電，利用電場作用發光，壽命長，輻射性低，穩定性高等物理優勢，不會對人眼造成消極影響，兼具照明和通信兩種功能，成為實現室內可見光的無線通信功能的媒介。與此同時，在信號的接收端通常存在著光電探測元件，具有將剛剛接收到的可見光的信號進行放大和解調處理的功能，從而將其再次還原為廣播、圖像、影像、音頻等信號，即室內可見光通信的基本原理是信號的轉換與循環。
3.室內可見光通信技術分類
3.1 分集接收技術
室內可見光通信系統的正常運行需要很多關鍵技術的支持，分集接收技術就是其中之一，目前來看，傳統的通信方式極易受到外界環境及其他不良因素的干擾，而分集接收技術的應用可以簡單地解決這個難題，換言之，分集接收技術的主要作用就是防止室內可見光通信系統在信息傳遞的過程中由于外界干擾而出現信號失真的情況。就現今的科技水平來看，分集接收技術可以說是室內可見光通信系統得以順利運行的最有力保障也是最不可或缺的重要技術之一。分集接收技術的工作原理是在室內可見光通信系統中應用信號探測器。也就是說，在利用室內可見光通信系統來傳遞信息時，需要相應的工作人員對待接收信號進行信號檢測，然后在所有的檢測結果中挑選出信噪比更大的信號，再對此進行信號傳遞工作，在這個過程中必不可少要用到的儀器就是上文所提到的探測器。由此可見，分集接收技術的合理應用可以在很大程度上確保信息的真實性與有效性。
3.2 正交頻分復用技術
正交頻分復用技術，用英文表示即OFDM ，是除了上文中所論述的分集接收技術外，用以保證室內可見光通信系統的正常運行的另一種主要技術。該技術于2001年由日本相關技術人員首次研發出來，憑借其強大的功能，隨后得以廣泛應用，不同于分集接收技術可以抵抗外界干擾的功能，正交頻分復用技術主要用于提高數據傳輸的效率。正交頻分復用技術的主要應用原理是將數據傳輸所利用的通信系統分離，再以一定的規律分為眾多不同的通信信道，眾多子信道的正交可以在一定程度上提高數據傳輸的時效性，從而達到提高信號傳輸的效率的目的目標。
3.3 信道編碼技術
事實上，室內可見光通信系統與其他普遍存在的通信系統有很多相似之處，例如，它們在信息傳遞的過程中都極易遭到外界環境及其他因素的影響，并因此出現數據亂碼的問題，較為常見的現象是部分通信圖像中出現馬賽克，導致信息傳輸的中斷。這時，倘若應用信道編碼技術，就可以在信道系統出現亂碼的問題時，對該問題進行有效的解決，從而大大的降低了由于信道誤碼所導致的信息傳輸中斷的現象的發生，在很大程度上降低了該現象所造成的負面影響。另一方面，由于信道編碼技術的應用，為室內可見光通信系統提供了很強的抗干擾能力，同時，信息傳遞的安全性與有序性也隨之大幅度提高。此外，在傳統的室內可見光通信系統中，由于距離的限制，信息傳輸時常被迫中斷，長距離的信息傳遞如何進行一直是困擾相關技術工作人員的一大難題，然而，隨著信道編碼技術的出現與應用，傳統系統中的信息傳輸難題迎刃而解，信道編碼技術的應用延長了信息傳遞的距離，為用戶提供了更方便的信息傳輸方式與功能。
3.4 光碼分多址技術
光碼分多址技術，在英文中表示為OCDMA ，與上述三種主要技術的功能不同，其在室內可見光通信系統中的主要作用是將不同用戶之間的數據信息區別開來，防止混淆與錯誤傳輸。目前，為了便于用戶的信息傳遞，室內可見光通信系統要求用戶使用相同的光源來進行信息傳遞，雖然此要求在一定程度上對信息傳遞起到推動作用，但從另一方面來看，此要求也在很大程度上增加了區別不同用戶信息的難度。這時，光碼分多址技術的應用解決了@個難題，在用戶利用信息進行數據傳輸時，相關的技術工作人員可以通過適配器將不同用戶的信息進行有效隔離，以此阻斷數據信息混淆情況的發生。此外，光碼分多址技術的應用給不同的用戶分配了各自專屬的地址，將數據信息混淆的幾率降到最低，由此將信息傳遞的準確性大幅度提高，為信息的傳遞提供了良好的環境。
4.結語
綜上所述，室內可見光通信技術是一種新型的通信技術，具有節約能源等傳統通信技術無可比擬的優勢，也因此成為最符合當前的社會大背景的通信技術。但是社會還在不斷發展進步，室內可見光通信技術也隨之面臨著更多嶄新的發展機遇。目前，可見光通信系統中已經應用了一些關鍵技術，但這些技術也應與時俱進，使室內可見光通信系統變得更加完善，為用戶提供更加良好的信息傳輸環境，為信息傳遞的安全性提供更強有力的保障，為社會發展發揮更加積極的作用。
【摘要】現階段我國的科學技術有了迅速的發展.一些先進的技術已經在實際生產生活中得到了廣泛應用，激光通信技術正是在發展中的一項先進應用技術，對人們的生產生活有著重要的促進作用。基于此，本文則主要就激光通信技術的發展前景以及實際的應用進行詳細分析探究，希望借此能對其發展起到一定促進作用。
【關鍵詞】激光通信技術 發展前景 應用
當前的電信體制的改革過程中，對一些先進的技術有了應用，從而將實際的工作效率得到了有效提升，激光通信技術在主要就是通過激光在大氣信道當中的點對點數據的傳輸，來實現信息傳輸功能的。在這一發展背景下加強激光通信技術的理論研究就有著實質性意義。
一、激光通信技術的優勢及主要特征分析
1.1 激光通信技術的優勢分析
激光通信技術在當前的廣泛應用主要是基于其自身的技術優勢，這些優勢主要體現在通信的安全保密，由于激光的直線定向傳播方式，使得其自身發射的光束比較狹窄有著較好的方向性，所以在實際的數據信息傳遞過程中就有著較強的保密性，除非是在鏈路上被截斷，除此之外數據不會被泄露。還有就是這一通信技術能夠不需授權執照，設備間無射頻信號干擾，并且在實施的成本層面較為低廉，從造價上來看是光纖通信工程的1/5左右。不僅如此，最為重要的就是建網的速度相對較快只需要進行在通信點上實施設備安裝即可，并且在協議的透明性方面較好設備的尺寸小。
1.2 激光通信技術的主要特征分析
激光通信技術自身有著鮮明的特征，將激光通信和微波通信相比較而言，對無線電頻率資源不會占用，并且有著較好的電磁兼容性，在抗干擾能夠上也比較強。不會對人體造成危害，另外就是在通信的品質上較好，傳輸的帶寬較大。激光通信技術通過小功率紅外激光束或者是脈沖作為信道，然后在空間直接傳送分組數據，再進行數據語音以及圖像信息雙向傳送，在實際的選擇性以及靈敏度方面都相對較強。
二、激光通信技術的發展前景及應用
1、激光通信技術的發展前景分析。我國的科學技術不斷進步過程中，激光通信技術在今后的發展前景也將會比較廣闊，激光通信技術在長時間的發展中取得了較好的成果，其在傳輸的遠距離問題上得到了解決，并且節省了大量的通信成本，實現了和衛星技術共同發展的目標。但激光通信技術在發展中也有著一定的問題，最為重要的就是激光通信技術的發射接收的設備相對比較復雜，并且需要獨立的場所放置，在安裝維護的難度上相對較大。從當前的實際解決的策略來看，主要是將光纖網絡與之相結合，并且對通信設備的安裝維護不足問題得到了有效彌補。激光通信技術在今后的發展中，將在城市網絡通信方面成為主要的應用技術，在激光通信技術的進一步發展優化過程中，其技術的優點將會得到進一步的突出。未來的發展過程中，通信技術和衛星技術的結合度將會更加的緊密，由于光纖通信技術自身的局限性，在城市網絡通信中的應用匯有著諸多的不足，在這一情況下激光通信技術就會為城市通信提供重要的技術依據，從而有效的保證城市網絡通信傳輸速率以及帶寬的有效增長。
2、激光通信技術的應用。激光通信技術在實際生活當中也有著比較廣泛的應用，其中在企業的內部網互聯上的應用作用就比較突出，企業的局域網在各網段通常會被大樓建筑或者是道路阻斷，而FS0設備的安裝就比較適合應對這～問題，從而實現企業內各局域網段的互聯，并能夠有效的解決大樓間的復雜地貌所帶來的挖溝布線的難題。另外在臨時的通信以及應急搶通的場合也能得到實際的應用，在電視現場直播高質量數字圖像信號過程中，采取的微波信號會受到一些因素的干擾，所以在緊急的情況下能夠通過FSO加以應用，從而在抗干擾的能力上能夠得到有效加強，并且還有著較大的帶寬容量。對一些緊急的事故發生時需要通信，對于光纜的搶通就比較花費時間，并且在效率上也得不到有效提升，雖然微波的應用能夠比較迅速，但隨著通信業務的增加對實際的需求也得不到有效滿足，所以通過激光通信技術不僅在效率上能夠得到有效提升，同時在帶寬上也能滿足實際的需求。將激光通信技術在高壓電的工作去數據采集以及傳輸方面的應用也能夠得到效率上的提高，在具體的應用過程中，通過將光發射天線安裝在高壓區，光接收天線安裝在低壓區，對其數據的采集主要是通過數據在光傳播中加以傳輸，然后再經過光接收天線對數據進行接收，在整個傳輸的過程中不會受到干擾，所以這就加強了實際的工作效率。
三、結語
總而言之，當前的通信產業發展過程中，隨著一些先進的技術不斷的優化發展，兩者的有機結合使得在生活中的技術應用也比較廣泛，對生產工作的效率有了大幅增長。無線激光通信技術對傳統通信技術的不足有了彌補，在未來的發展過程中相信能夠進一步的得到發展。
摘要：衛星光通信技術的發展與應用對于實現高速大容量遠距離數據通信傳輸有重要價值，可為多個領域提供優質通信服務。本文介紹了衛星光通信技術發展狀況，并對衛星光通信技術的影響因素與應用進行了探討，希望能為光通信技術的發展與應用服務。
關鍵詞：衛星；光通信技術；發展；影響因素
衛星通信作為應用領域較多、范圍較廣的一種方式，本身所承擔的責任越來越大，科學實驗、對地觀測、國土資源管理等諸多工作對于傳輸信息量的要求越來越大，對于傳輸信息的準確性、可靠性、安全性、實時性都有了更高的要求，這就促使衛星通信技術不斷進步、創新，從而更好的服務國計民生。衛星光通信技術作為目前應用較廣的一種通信技術，是當前研究熱點之一，研究技術發展及其影響因素有助于未來更好的探索發展前進方向。
1.衛星光通信技術發展
近年來衛星光通信技術最典型的一次發展應用就是天宮一號天空授課，利用光通信技術、天鏈數據“中轉站”傳送雙向實時授課畫面，實現天地之間的視頻提問和回答，這無疑對衛星光通信技術應用優勢的極大認可與發揮，對于該技術的進一步應用與創新提供了可靠參考。衛星光通信網絡的建立必須依靠數據中繼衛星建立星間鏈路，這意味著必須解決解決高速運動的衛星之間的捕獲與跟蹤，對精度要求極高，光通信所采用的星間鏈路波段主要以光波波段與微波波段，光波段通信的通信調制帶寬可顯著增大，數據率也突破Gb/s甚至更高。
目前衛星光通信技術的發展瞄準了導航數據、高分辨衛星遙感、測繪等大容量數據的即時傳輸與處理需求，以提升通信應用綜合效益與價值為目標，對高速大容量微波、激光數據壓縮傳輸與處理優秀技術與高效微波、激光數據壓縮與數據傳輸設備等進行深入研究，打造衛星數據傳輸與處理應用產業鏈。衛星光通信技術的應用開辟了全新的通信頻道，使調制帶寬顯著增加，將光功率集中在非常窄的光束中，器件的尺寸、重量、功耗明顯降低，各通信鏈路間的電磁干擾小、保密性強且顯著減少了地面基站，具有多重優勢。目前衛星激光通信包括深空、同步軌道、低軌道、中軌道衛星間的光通信，有GEO-GEO、GEO-LEO、LEO-LEO、LEO-地面等多種形式，同時還包括衛星與地面站之間的通信。隨著元器件發展，衛星光通信技術已基本成熟，并逐漸向商業化方向發展，美國、歐洲、日本等國家都制定了多項有關衛星激光通信的研究計劃，對衛星激光通信系統所涉及到的各項關鍵技術展開了全面深入的研究，近幾年逐步進入實用化階段，特別是小衛星星座之間激光星間鏈路的實現與成熟，必將進一步促進其商業化發展與應用，為未來必將成為未來超大容量衛星通信的最主要的途徑。
2.衛星光通信技術的影響因素
衛星光通信技術的應用受大氣、溫度、天氣、背景光、飛行平臺的相對運動等多種因素干擾。
應用微波以及光波進行衛星通信會受到大氣衰減影響導致光束彎曲、擴散，大氣本身對微波與光波的吸收、折射、散射等會導致通信傳輸信號能量減弱，在二氧化碳、水蒸氣、臭氧層等影響下導致通信質量與效率受到影響，這對于衛星光波通信的干擾極大。為最大限度的削減這一負面影響，對于光波與微波要盡量選擇最佳工作波長，使其提升在大氣窗口重點的透過率，要著重提升激光器本身的輸出功率與接收機本身的靈敏度，以確保通信質量。大氣中的湍流與折射現象會導致光束擴散彎曲引發波前失真，導致傳輸誤碼率上升，另外大氣中懸浮粒子引起的米氏散射、瑞利散射也會導微波與光波功率下降，在衛星光通信中必須通過增加接收面積或者應用自適應光學技術來減少以上現象帶來的干擾。
衛星光通信中溫度的變化對于傳輸質量也有一定影響，比如系統終端不同平臺位置、不同設備、不同材料因膨脹系數有所差異因此易形成溫度梯度干擾傳輸，同時還會影響傳輸、指向精度，加劇設備損傷、降低設備使用壽命，因此必須嚴格控制設備器材中不同材料的膨脹系數，并配合有效控溫舉措確保通信傳輸質量。天氣對衛星光通信傳輸的干擾主要以惡劣天氣如冰雪雹霧等為主，其會干擾大氣中光波與微波的傳輸，通過應用大氣仿衰減、散射、湍流等舉措即可保障傳輸效果。背景光以太陽光、月光、星光、反射光等為主，其會干擾衛星通信鏈路的建立與通信傳輸質量，為削弱背景光干擾作用，要考慮通過采取縮小接收面積、應用窄帶濾光器等舉措確保通信傳輸。另外，飛行平臺的相對運動對于光波、微波遠距離傳輸通信也有一定負面影響，會造成指向不確定等問題，可通過實時監測、設置超前瞄準參數或者軌道預報來提升指向準確性。
3.衛星光通信技術的應用
衛星光通信技術在我國諸多領域都有所應用，為國民生產與經濟發展提供了支持與保障。光通信技術中捕獲跟蹤瞄準技術的應用使得光波的捕獲與接收更加精準，超高速率調制技術的應用進一步增大了通信容量，抗干擾技術的應用提升了接收靈敏度與接收質量，衛星與地面設備傳輸技術的應用進一步削弱了通信傳輸過程中負面干擾因素帶來的影響，為衛星光通信傳輸質量提供了切實保障。
衛星光通信技術目前在我國的應用最典型的以海洋二號衛星為主，該衛星具備全天候、全天時、全球連續探測風浪流潮及溫度等海洋動力環境信息的能力，為海洋環境監測與資源開發提供了有效支持，另外還有助于高效監測風暴潮和巨浪等極端海洋現象，提高海洋災害預警的時效性，提供識別大洋中的鋒面和中尺度渦的重要大洋漁場信息，為大洋漁業資源開發提供技術保障，衛星獲取的數據能夠有效監測全球海平面變化和極地冰蓋變化，為研究全球氣候變化提供科學依據，其配合海洋一號衛星可為完善我國海洋立體監測體系、提升對地觀測衛星調查、監測能力提供可靠保障。
4.結束語
綜上所述，衛星光通信技術的發展對于現代高速大容量數據傳輸有重要價值，可滿足多個領域內數據通信傳輸要求，對于進一步發展高精尖通信技術、推動國內航天海洋探測發展有重要價值。
【摘要】 隨著科學技術的不斷的發展和進步，空間激光通信技術在現代超寬帶衛星通信工作中的應用也越來越廣泛，開展空間激光通信技術最新進展和趨勢的探究，分析空間激光通信技術的應用以及應用的性能，可以促使我國的空間激光通信技術的應用獲得更加良好的發展空間和更加光明的發展前景。
【關鍵詞】 空間激光通信技術 進展與趨勢
引言：隨著社會對于信息技術的應用要求的不斷提升，人們對于具有高頻率以及高效率的信息傳播技術的應用的重視程度，也在不斷的提升。因此探究空間激光通信技術最新的進展和趨勢的重要性不可忽視。由于空間激光技術所具有的載波頻率，遠高于微波通信技術所具有的載波頻率，因此空間激光通信技術的廣泛應用，是應時代的需求而生，具有必然性。
一、空間通信激光技術的最新進展探究
通信激光技術在全世界范圍內都被廣泛的應用，發達國家也將發展、進步以及完善通信技術作為重要的研究之一。空間通信激光技術隨著各項研究的全面實施，也取得了巨大的發展和進步。
1.1空間通信激光技術的最新進展探究中的月球激光通信驗證技術探究
月球激光通信驗證技術是美國主要開展的空間通信激光技術。月球激光通信驗證技術實施的主要目的，是建立繞月飛行器同地面之間的雙向的通信渠道，從而可以有效的實現信息的探測的靈敏度得以有效的提升。同時，由于月球激光通信驗證技術的靈敏度較為理想，月球激光通信驗證技術的技術服務終端，終端的體積較小，質量也相對偏低，并且月球激光通信驗證技術的應用過程中所需要消耗的能源也相對較少，因此空間通信激光技術的最新進展探究中的月球激光通信驗證技術探究，對于促進信息技術的發展，具有不可忽視的時代意義。
1.2空間通信激光技術的最新進展探究中的歐洲數據中繼衛星系統
歐洲數據中繼衛星系統是德國主要研究的空間通信激光技術之一。歐洲數據中繼衛星系統實施的主要目的，是通過衛星群體的建造，有效的實現無人機與地面站之間的中繼服務的順利的開展[1]。由于歐洲數據中繼衛星系統具有較為完善的激光通信服務終端，具有十分可觀的碼速率，因此歐洲數據中繼衛星系統的應用可以使得空間通信過程中，信息的捕捉時間被有效的縮短。因此歐洲數據中繼衛星系統的應用的探究十分的具有可行性。
1.3空間通信激光技術的最新進展探究中的星間光通信工程試探技術
星間光通信工程試探技術是日本主要研究的空間通信激光技術之一。星間光通信工程試探技術的應用過程的主要內容，時間里“阿蒂米斯”衛星與任務衛星之間的雙向空間激光通信渠道。從而實現雙線鏈路傳輸速率的同時有效提升。星間光通信工程試探技術的應用，促使了地軌衛星與機動光學地面，建立完善的空間通信激光的平臺的可能性，得以有效的實現。因此空間通信激光技術的最新進展探究中，星間光通信工程試探技術的探究和應用，對于空間通信激光技術的應用具有十分有效的發展和完善作用[2]。
二、空間通信激光技術的進展趨勢探究
隨著各個國家的不斷的計劃和完善，空間通信激光技術的發展速度較為客觀，同時很多技術上存在的障礙也被有效的解決。例如高效準確的獲取、對準以及追蹤技術、大氣湍流效應挽救技術、高功率激光發射技術，以及具有較高的靈敏度的激光接受技術，這些技術的完善和其全面發展，都使得空間通信激光技術具有十分理想的發展趨勢。
開展空間通信激光技術的進展趨勢探究，可以有效的明確機制從直接檢測向關聯檢測以及綜合檢測的轉變，同時空間通信激光的進展趨勢還包括：通信波長的波段的不斷過渡、納米技術在空間通信激光技術應用過程中的有效融合以及經典光通信與量子光通信之間的有效結合[3]。
探究空間通信激光技術的進展趨勢可知，由于空間激光通信的寬帶優勢十分明顯，因此成為空間寬帶通訊的最重要的渠道，是空間通信激光技術進展的趨勢。
結束語：探究空間激光通信技術最新進展與趨勢，首先應當明確空間激光通信技術最新進展：月球激光通信驗證技術和歐洲數據中繼衛星系統以及星間光通信工程試探技術，進而開展空間通信激光技術的進展趨勢探究。通過探究空間激光通信技術最新進展與趨勢可知，空間激光通信技術的廣泛應用，是應時代的需求而生，具有必然性。將發達國家的空間激光通信技術應用到我國的空間寬帶通信發展中，將為我國的空間寬帶通信技術的發展帶來巨大的推動力。
摘 要：在現代化社會中，信息量的不斷增加推動了通信技術的日益發展，促使通信技術運用的通信頻段不斷升級，最后形成了光波頻段。因此，在航天事業中應用的衛星光通信技術的地位至關重要。衛星光通信技術是衛星通信技術中的新型技術類型。本文簡單分析了衛星光通信技術的發展概況以及具體的應用，僅供參考。
關鍵詞：衛星光；通信技術；發展與應用
隨著我國衛星技術的進步和社會對信息的需要，需要使用衛星進行信息傳播的情況越來越多，為了保障信息的實時性和快速性，需要衛星通信過程中越來越高頻段的使用。同時，現代化的衛星星座技術的提高也需要星間鏈路的建立，利用激光遠勝于使用微波，但是激光產生的降雨影響比較大。通過選擇適當的波長和在不同的地點分設地面站的方式，可以有效地克服激光帶來的不良影響。衛星光通信技術具有廣闊的發展空間。
一、衛星光通信技術的工作原理
首先，在對地表網絡系統中的通信信號進行處理后，經過編碼和調控，將通信信號加載后使其進入地球上的激發發射設備中，促使激光脈沖的信號發出，發射的工作通過光學衛星天線進行。在大氣層的通道處理后，借助通信衛星來負責接收信號、進行解調，在衛星上實現光通信技術，將信號轉輸到地面的光學衛星天線上繼續工作、進行譯碼、解調的任務，進而達到兩個衛星地球站的全光雙工通信的目的。
二、衛星光通信技術的基本特征
與一般的衛星微波相比，衛星光通信技術具有很多特征。包括：
（1）拓展了新型的衛星通信渠道，擴大了衛星通信的容量，使數據傳輸的速度達到100Gb/s，而且運用衛星光通信技術具有潛在的優點。在現階段，我國的衛星中的微波帶寬度是2GHz（ Ku波段和C波段）左右，但是激光的頻帶寬大于105GHz，通信設施中不會有多余信號的干擾。
（2）減輕了衛星通信設備的重量，特別是對于衛星運載的設施來說，重量的減輕能夠降低耗費的能源量。有利于延長衛星的使用年限，提高星上的處理效率。
（3）增強了衛星通信過程的保密工作。使用激光進行衛星通信能夠起到有效的指向作用，而且發射過程中的激光束很窄，一般的發散角都屬于毫弧級別的，因此在通信過程中具有良好的保密性。
（4）衛星光通信技術能夠有效的避開干擾因素，而且要優于衛星微波通信技術。
（5）衛星光通信也具有明顯的缺點。最重要的是激光星地鏈路受大氣中的降雨、煙塵、霧霆的影響比微波大。
三、衛星光通信技術發展的現狀
現階段，衛星光通信技術已成為衛星技術中的研究熱點之一。對于衛星通信網，實時通信必須建立星間鏈路。建立星間鏈路所采用的波段可有兩種選擇：微波波段和光波波段。目前，衛星微波通信使用的頻段在300MHz到300GHz之間，而衛星光通信的頻段為300THz。可見，采用光波段進行通信時的通信調制帶寬可以顯著增大，通信的數據率可達數Gb/s或更高。激光通信終端具有較小的終端體積和重量，極大的降低了發射成木，同時具有很強的抗干擾能力和保密性，又可減少地而站數量，因此衛星光通信技術已日益成為各國研究的重點，美國、歐洲、日木等已全而開展了此方面的研究，目前已進入空間試驗階段。
隨著低軌小衛星數量的顯著增加，需要高數據率、低功耗、體積小、價格低的星上通信終端，激光星間鏈路終端正是滿足了這種需求。而商業需求和空間信息高速公路的發展，對激光星間鏈路技術的要求更加迫切，這些商業需求已經成為美國和歐洲等國激光星間鏈路研究的巨大推動力，并正促使其向商業應用轉化。美國NASA正在尋求激光星間鏈路的潛在應用并作了相應計劃，要求工業界要考慮實際需要生產，歐洲工業界也已開始了對可獲利的激光星間鏈路市場的競爭。
日本開展衛星光通信的研究盡管較晚，但是進展卻很快。日木已于1995年利用裝于ETS-VI衛星上的光通信終端成功地與地而站進行了光通信實驗，盡管此次實驗的數據率僅為1.04 Mb/s，但這是世界上首次成功進行的星地光通信試驗。日本的宇宙開發事業團（NASDA）還將與ESA共同進行衛星光通信的實驗，實驗將在日本的光學星間通信試驗衛星與ESA的ARTEMIS之間進行。
然而，我國在衛星光通信領域的研究起步較晚展到實質階段.與歐、美、日等國的差距較大。因此，我們必須高度予以重視，提高衛星光通信領域研究的投入。借鑒國外的經驗，加快研究的進程，力爭盡快趕上世界發達國家的研究水平。
四、衛星光通信技術的應用
1、數據中繼
如低軌地球觀測衛星landsat，它所取得的龐大數據通過同步衛星TDRS（踉蹤和數據中繼衛星）傳送到地球站。如果地球站直接接收中、低軌衛星所取得的數據，就必須在地面均勻地配置多個地球站，因為一個地球站可以接收的軌道范圍有限。這樣的系統將是非常昂貴的。而且在星上搭載數據記錄設備，當衛星進入地球站視野時傳送所記錄的數據。因記錄容量有限。對于要不斷獲取多信道圖象數據等龐大數據的系統并不合適。為此，引入通過同步軌道上的中繼衛星。將數據傳送到地球站的系統。該系統只需三順同步衛星，就可覆蓋低、中軌衛星的幾乎所有軌道。也有人提出將這種系統用于象閃電衛星那樣的橢圓軌道衛星與GEO衛星間的中繼。
2、編組應用和數據交換
在世界范圍內，InteISAT衛星在衛星通信過程中的使用已經將近30年了。現階段，在大西洋、太平洋等地區的上方都分別有4～7顆正在運行的衛星或者備用的衛星，在對應的通信軌道上運行。這些衛星借助微波組成的路線實現與不同地區間的地面站的聯系工作。為了滿足將來通信世界的各類需求，需要在眾多的軌道上，使用編組的方式，將多個相鄰的衛星聯結在一起。從某種程度上來說，如果不同地區的地面站打算與同屬一組的某一顆衛星組成微波線路，地面站需要與同組內的任意一顆衛星互換所得的工作數據，同時還需要與其他地區的地面站之間統一進行數據的儲存和獲取。這樣的做法有利于提升衛星微波的頻率，同時還能夠提高衛星軌道的使用效率。在衛星光通信技術適用的過程中，光ISL技術受到干擾的程度最小，在系統的聯結工作中具有較大的靈活性。
3、支持衛星發射和深空通信
ISL技術還可用于衛星發射時對火箭的跟蹤、控制.或支持衛星入軌。該技術已在發射使用TDRS系統的衛星和宇宙飛船時使用。此外，在深空通信中，用光能在比微波寬得多的頻段上建成高效率的通信系統。
五、結語
在信息資料的傳播工作中運用光頻段的手段是現代化衛星通信技術發展的必經之路。在衛星技術工作的過程中，衛星光通信技術的進步不但能夠適應現代化衛星技術進步的過程，同時其過程的研究也具有非常關鍵的現實意義。衛星光通信技術有利于保證我國航天事業和航天技術在世界上的排名，能夠增強我國的國防實力和民族實力。研究衛星光通信技術的概況與應用，有利于衛星光通信技術的進一步創新，對我國具有重大的意義。
摘 要：本文主要分析了LED可見光通信的基本原理及關鍵技術，然后就LED可見光通信的未來應用進行展望，以期促進LED可見光通信技術的發展與完善。
關鍵詞：室內LED；可見光通信；應用展望
LED可見光通信系統具有十分廣闊的應用前景。但當前LED可見光通信技術還不夠成熟，距離商用還有一定差距，仍需要我們不斷加強研究以進一步優化系統的各項性能。
一、室內LED可見光通信原理簡介
室內LED可見光通信的基本原理是利用燈光的“明”和“暗”來分別表示數字信號“0”和“1”，然后將廣播、圖像、音頻、影像等待發射的信息調制后加載到LED燈光上，通過LED燈光的高頻閃爍將信號傳送出去。由于LED響應速度極快，不會對人眼造成影響，因此能夠在正常照明的同時實現無線通信功能。在信號接收端一般設置有光電探測元件，可以對接收到的可見光信號進行放大和解調處理，進而將其重新還原成廣播、音頻、影像等信號。
二、室內LED可見光通信的關鍵技術
1.光源布局
一般情況下，光源布局要考慮兩點：一是組成陣列光源的內部LED燈的數量及排列方式；二是整個室內LED光源的分布。在室內光源設計中，為滿足國際照明標準，通常將LED光源設計為白光LED陣列形式，構成各LED陣列的LED個數由LED間隔大小決定，而間隔大小需要綜合考慮中心區域的光強度。在LED排列問題上，則要充分考慮信號接收面的照度要求與光強分布。同時在設計LED數量及排列時，還要考慮碼間串擾問題。為提高通信質量，還應結合房間大小及內部設施陳列，盡量使室內同一水平面上的光功率保持一致，防止出現通信死角。此外，考慮到行人、設施等造成的遮擋，不可避免地會產生一些陰影區，對此可通過增加光源數量來減少陰影效應，但過多的光路徑又會引發嚴重的碼間干擾，因此根據室內實際情況科學設計LED陣列光源是提高通信效果的關鍵。
2.驅動電路優化
LED可見光通信系統設計中有一個非常重要的參數――調制帶寬，它直接影響著LED調制能力的高低，進而決定著無線光通信系統的傳輸速率。調制帶寬通常取決于有源區載流子復合壽命與PN結電容，在LED制造過程中，普遍采取的措施為減少載流子復合壽命與控制寄生電容，或者使用多芯片型白光LED，除此之外，通過對驅動電路進行優化設計也能有效地提升調制帶寬。在綜合電磁、噪聲、溫漂、光功率補償等干擾因素的基礎上，LED可見光高速調制驅動電路可設計為以下形式，如圖1所示。
其中，BG代表晶體管，Dz代表穩壓二極管，BG1與BG2構成發射極耦合式開關，BG3和Dz構成恒流源電路，能夠穩定地為LED支路供應驅動電流。又因為此電路超出了線性范圍工作，就算輸入端過激勵，也不會出現飽和，故開關速率十分高，理論上這種電路可實現300Mb/s的信號調制。
3. OFDM技術
OFDM即正交頻分復用，該技術的主要原理就是把高速串行數據轉變為相對低速的多路并行數據，然后分別對不同的載波加以調制。OFDM技術擁有極強的抗多徑能力，如今已在高速無線通信中得到了普及應用。在LED可見光通信中，由于多路徑會導致碼間干擾，嚴重影響系統傳輸速率，因此通過引入OFDM技術來控制碼間干擾是一個十分理想的選擇。
目前，已有研究人員針對OFDM在LED可見光通信中的應用提出了一些可行方案，其中比較成熟的一種方案如下：該方案由LED照明陣列、電力線調制器、OFDM解調器3部分構成，信源電信號在發射端完成OFDM編碼，并通過一直流偏置實現對LED光源的調制。經調制的光信號在接收端完成解調，并通過提取導頻信號實現對信道狀態的實時監測和更新。OFDM應用于無線光通信系統時，需要將高速串行數據以并行方式調制到多個正交子載波上，以減少碼速率、消除碼間干擾，同時還要在各OFDM符號間添加保護間隔，以徹底除去殘余的碼間干擾。
4.信道編碼技術
趙俊、陳長纓研發了一種能夠用于LED可見光通信的mBnB分組編碼技術。該技術所采用的分組碼在通信領域中已有十分廣泛的應用，通俗而言，就是把原始信息碼字以m比特為單位加以分組，并按照特定規則，以另外每組為n比特的碼字進行表示，最后將新得到的分組用NRZ或RZ碼的格式傳輸出去。其中，m>n，且兩者都是正整數，通常n=m+1。目前比較常見的編碼形式有1B2B、3B4B、6B8B等。這種編碼技術的優點如下：一是功率譜的形狀相對較好；二是消除了基線漂移現象；三是能夠穩定地進行誤碼監測和字同步。已有研究表明，6B8B編碼的光信號在0.5m～2.5m距離內的通信十分穩定，不會因LED數量、串口模塊分頻等因素而受到顯著影響。采用6B8B編碼，能夠在確保信號高速傳輸的基礎上，使通信距離突破2.5m。
5.分集接收技術
分集接收的基本原理就是在接收機上設置多個方向的光電探測元件，并對不同方向上探測到的信號加以對比分析，然后選擇其中信噪比最大的信號來完成通信，該技術在解決碼間干擾和抗陰影效應方面具有良好的表現。在設計分集接收電路時，需要按照信號傳輸速率的高低將其分成兩類：在通信速率較低的情況下（一般將100M以下作為低速率），使用低速率分集接收裝置，即直接對多個信號進行疊加，從整體上增強信號功率。在傳輸速率較高的情況下，考慮到碼間干擾問題，無法對信號進行簡單疊加，需要增加一個專門的控制電路來進行信號評估和選擇。通常而言，在高速通信過程中，直射鏈接方向的信噪比最高，因此優先將最貼近直射鏈接的方向作為信號接收方向。在采用分集接收技術的光接收機上，探測器盡可能均勻地分布在一個半球面上，從而能夠以較少的探測器數量實現多個方向上的穩定接收效果，除非接收機被整個遮擋才有可能出現信號中斷。
6.自適應傳輸技術
自適應傳輸技術能夠有效克服LED可見光通信中的信噪比波動問題。在自適應收發器的發射端，有一個專門的DSP（信號處理器）負責機電定向系統的實時控制。DSP在通信系統中的普及和應用，在一定程度上改善了系統的信噪比，并且靈活性更強。同時，對于白噪聲、多路徑干擾等，也能夠通過相應的信號處理手段加以解決。在自適應收發器的接收端，由于使用了單一的光電檢測器，使得光前端設計大大簡化，并通過某種定向機制使光能量作用于單個信道，從而減小了接收端視場，有效避免了環境噪聲對通信穩定性的干擾，增強了系統對多路徑畸變的抵抗能力。
三、LED可見光通信技術的應用展望
LED可見光通信技術有著十分廣闊的應用前景，只要是基于LED的照明和指示裝置均可以通過增加通信功能而獲得一些全新的用途。例如，在博物館中，可以在LED指示燈中加載相關展品的解說信號，只要游客攜帶了具有可見光通信功能的移動設備，就能隨時獲取展品的解說信息；在LED大屏幕或廣告牌上加載相應的信號后，人們可以直接用手機等設備下載屏幕上的內容和信息，如廣告信息、交通信息等；在車輛照明領域，可以為汽車前照燈增加信息傳輸功能，將車輛載重、車牌號、車速等信息自動發送到各類交通監測裝置上，輕松完成繳費、登記、測速等功能，極大地方便了車輛信息的采集和管理，同時車輛尾燈也可用于向后面的車輛發送剎車、路況等信息，從而大大提高交通運輸的安全性。
結語
LED可見光通信技術不占用無線頻譜資源，可以直接對無處不在的照明燈光加以利用，在節能環保的同時實現高速無線通信功能。但目前該技術仍處于實驗研究階段，雖然研究人員已經針對光源布局、驅動電路優化、OFDM、信道編碼等進行了大量的研究工作，但依然有一些技術難關亟待人們去攻克，相信在研究人員的不懈努力之下，LED可見光通信技術必將在未來社會中大放光彩。
摘 要：隨著社會的發展，電力通信系統已經成為社會主義市場經濟持續進步的關鍵點所在。但是經濟的發展和社會的進步對電力通信系統提出了更高的要求，不光要求成本的降低，還需要性能的提升。將光通信技術應用在電力通信系統中，不僅可以大幅度降低電力通信系統的運行成本，還可以提高整個電力通信系統的穩定性。因此，文章從電力通信網存在的問題入手，首先分析了光通信技術在電力系統中的應用，然后研究了光通信技術在電力通信系統中應用的關鍵點，以期為相關的研究提供可參考的意見。
關鍵詞：光通信;電力通信;應用關鍵
1 電力通信網存在的問題
電力通信網主要分為電力配電網和電力調度網兩種，主要是以電壓為依據對兩者進行劃分。在整個電力系統中，電力通信網發揮著至關重要的作用。
因此，要進一步推動電力通信網的發展，滿足當前社會的需求，就必須從當前電力通信網存在的問題入手，然后研究改進的措施。以當前的實際情況而言，電力通訊網存在的問題主要有以下兩個。
1.1 DWDM設備組網不能滿足實際的需求
以目前的實際情況而言，我國的大多數省份還在延用較為傳統的MSTP設備組網，只有很少的一部分在使用DWDM設備網。但是，隨著我國只能電網的不斷發展，整個電力通信網絡的負荷越來越大，已經不能滿足社會的實際需求。這在一定程度上阻礙了我國電力通信網絡的發展，迫切的需要系統升級。
1.2 自動化水平較低
在我國電力通信網絡的發展中，長期存在著“重發輕供不管用”的現象。因此，電力通信網絡的自動化水平很低，電力網架的結構也較為薄弱。
特別是在近幾年中，社會的需求越來越大，當前的設備已經遠遠不能滿足需求。因此，迫切的需要進行智能化的建設，提高供電水平，保證電力通信網絡的正常運行。
2 光通信技術在電力系統中的應用分析
社會的發展給技術的進步提供了動力，電力通信網絡的技術也是如此。由于社會的需求，電力通信網絡的技術發展速度較快，在短時間內就趨于成熟。在電力通信網絡中，光通信有著重要的作用，將之融入到電力通信系統中已經成為必然趨勢。
光通信技術有三個發展的過程，也是三次技術的改革，代表技術分別是SHD技術、MSTP技術和ASON技術。在我國的目前階段，ASON技術的應用最為廣泛，也是最大化的縮小了我國和國際之間的電力通信技術差距。
ASON技術集合了信號的交換和傳遞，通過信號指令來完成一些列的需求動作，是一種新型的光通信技術。SHD技術、MSTP技術在不同的階段也發揮了不可替代的作用，但是其電路保護和傳送電路的技術還很不成熟，在發展中逐漸顯露出了自身的弊端。因此，ASON技術發展了起來，不僅結合了前兩者的優點，更實現了電路保護和維持電力網絡的穩定性，給國家電力通信系統的發展和完善奠定了基礎。
光通信技術在一定程度上對科學技術的依賴性較強，也需要較好的載體。以目前的情況而言，光通信技術需要電力光纜作為其載體。而我國的電力光纜數量以較快的速度增加，實現了大范圍的覆蓋，給技術實現提供了可能。
基于此，作為當前光通信技術的優秀，ASON技術融入到了當代電力通信系統中，增強了電力通信網絡的功能，提升了其運行的質量，已經成為我國電力通信系統的技術發展趨勢。
3 光通信技術在電力通信系統中應用的關鍵點
光通信技術應用在電力通信系統中，不僅提高了電力網絡運行的安全性，還增加了電力通信網絡的傳輸功能。因此，在科學技術高速發展的社會環境下，把握好光通信技術在電力系統中應用的關鍵點，將有利于提升光通信技術與電力通信網絡的融合，推動電力通信網絡發展的同時使光通信技術更加成熟。具體而言，光通信技術在電力系統中應用的關鍵點主要體現在以下幾個方面。
3.1 組網方案的確定
光通信技術在電力通信網絡中的組網方案主要有兩種。第一種方案是以網絡技術為前提，然后再引入光通信技術，然后把電力通信網絡進行優化，實現其傳輸的標準化改造。
網絡技術是這種方案的關鍵點，需要把軟件和硬件配合起來，然后引入光通信技術，完善傳統的電力通信網絡。這種方案的優點就在于不僅實現了電力通信網絡和時代的結合，更加快了電力通信網絡反應的速度。第二種方案是在電力通信網絡和光通信技術融合后再加入網絡技術，和第一種方案的區別就在于，這種方案是在確定的傳輸平面下展開的，可塑性較弱。但是這種方案更加穩定，傳輸效率也更高，能夠保障電力通信網絡傳輸安全性。
電力通信網絡融合光通信技術后的組網方案各有利弊，因此在選擇的時候一定要考慮到自身的實際情況。特別是不同的技術要求和結構框架性能的要求，一定要從整體出發，挑選組網方案時，綜合利弊，科學的選擇組網模式。當然，電力通信網絡的組網方案也有很強的靈活性，當工作有特殊的需求時，可以自主增加相應的模塊，完善電力通信網絡的性能。電力通信網絡的組網方案確定后，其性能和框架雖然可以有小的調整，但是大的結構已經確定下來，若是選擇錯誤，將對整個電力通信網絡造成較大的影響，甚至影響電力通信網絡的正常使用。基于此，選擇組網方案的時候，一定要合理，切合實際的需求。
3.2 設施設備的選擇
科學技術的發展給我們的生活帶來了更多的便利，同時也對其運行的設施和設備提出了更高的要求。電力通信網絡也是如此，特別是其優秀的光通信技術，對設備的依賴性很強，這是發揮其性能和優勢的基礎所在。因此，要建立標準化和規范化的電力通信網絡，必須選擇最恰當的設施和設備。在選擇設備的時候，可以從以下幾點入手考慮。
3.2.1 通用性和安全性的考慮
為了保障電力通信網絡的正常運行，在遇到突發情況的時候也可以正常工作，在設置網絡節點槽位數量的時候，一定要多預留幾個出來，同時總線路帶涉及的范圍也要更廣，這是從整體出發，保障設備的安全性。同時，在設備的選擇時，一定要考慮到通用性，方便設備發生故障后的維修和更換。
3.2.2 卡板的挑選
在挑選卡板的時候，必須嚴格按照工程的要求進行，給卡板留出備份選擇。卡板是線路排布的重要零件，選擇卡板直接涉及到了后續的傳輸系統。因此，要從工程的整體入手，結合實際的情況，針對性的選擇卡板。
3.2.3 設備的契合性
在選擇設備的時候一定要符合光通信技術的要求，從現階段的任務要求考慮實際的設備選擇。若基本性能要求無法滿足光通信的需求，就會造成后續的設備無法正常使用，嚴重影響電力通信網絡的性能。
3.2.4 線路安排的分散性
電力通信網絡的多方線路要盡量分散在不同的業務卡板內，這就可以避免單個卡板的損壞影響到整個電力通信網絡。可以采用分線的方式，選擇恰當的分線設備，使不同的業務卡板在電力通信網絡中承擔想同的作用。這樣，當一個業務卡板發生問題后，不會影響電力通信網絡的整體，保障電力通信網絡的正常運行。
3.3 業務規劃分析
光通信技術最大的優勢就在于它可以提供不同層次和不同性能的網絡傳輸服務，因此電力通信系統在規劃業務的時候就可以從自身的實際情況入手，挑選利益最大化的方案和措施。
首先要考慮的就是業務和業務之間的距離最短，這樣就可以最大化的節約成本，使運營的收益最大化。
其次，在距離想同的基礎上，要選擇跳數最少的網絡，保證電力通信網絡運行的穩定性，減少維護的支出。
最后，還要保證網絡負荷的均勻，這樣可以給電力通信網絡的運行增加一層保障。在后期的運行中，還要有效的觀察和監督電力網絡通信的觀察，根據實際情況管理網絡中的項目，最大化的發揮光通信在電力通信網絡中的優勢。
電力通信網絡的運營也有商業化的性質，需要靠盈利來維持日常的工作，還需要靠業務的合理性規劃來實現自身的完善和發展。因此，電力通信網絡的業務規劃可以從商業的角度考慮，然后結合科學的分析，找出最優的規劃方案。而具體的方案就是從光通信的特點入手，分別分析其運行的特點和運行的成本，然后綜合考慮相應的取舍，最終實現業務的合理規劃。
光通信技術在當代電力通信系統中有著極其重要的作用，雖然在較短的時間內取得了很大的發展，但是也有自身的問題存在。在實際的應用中，一定要結合自身的實際情況，在實踐中不斷檢驗和完善，讓其發揮應有的作用，推動國民經濟的發展。
4 結 語
光通信技術在電力通信網絡中的應用較為廣泛，很好的解決了傳統技術的弊端，讓電力通信網絡的發展更加迅速。本文分析了電力通信網絡的問題，也針對當前光通信技術在電力通信網絡中的應用分析了關鍵點，希望可以給電力通信網絡與光通信技術的更好融合提供一定的參考意見。
近日，國內可見光通信技術取得重要突破，該技術的產業化可能和商業前景得到了廣泛的關注。
可見光通信技術是一種新型的無線通信技術。它將通信和照明合為一體，具有節省能源的特性。與此同時，高速數據傳輸能力和不占用通信頻譜資源也是可見光通信技術引起廣泛關注的重要因素。然而，該技術也有其局限性和適用場景：例如傳送光線不能夠被阻擋，基本不具備通信穿透能力；波長太短導致受散射、反射、多徑的影響很大；適用業務場景暫時不夠清晰等。
德國物理學家Herald Haas正計劃利用該技術拓展未來可以與目前傳統WiFi技術形成互補的Li-Fi技術。這一預期中的技術能帶來很高的數據傳輸速度。而且，Haas在技術設計中，希望能夠充分利用目前的可見光設備，在不需要頻譜監管的情況之下開展高速通信。通過這兩種相互補充的技術，目前WiFi技術所出現的帶寬不足、接入不穩定等問題有望得到解決，尤其是在一些點對點需要高速數據傳輸的場合―例如醫院內的海量檢測數據的高速傳送場景。
可以預想的是，短期之內，可見光通信技術還將會在一些特種行業或是具有特殊非移動環境下高速數據傳送的應用中使用，而不會成為WiFi或是蜂窩移動通信技術的競爭者。技術的應用范圍和領域應該是作為主要通信技術的補充性技術，在行業應用領域會帶來非常豐富的想象空間。
在普通民用場景方面，該技術存在以下缺陷。例如難以具備移動性、需要點對點在通信過程中連接、穿透能力弱等。因此該技術在普通民用場景目前難以實現產業化。
可見光通信技術如果能夠成功地實現產業化，那么能源將被可見光替換，能源和信息的分布式網絡將能夠共享實現。或許到了那一刻，我們才能夠真正體會到該技術對社會變化的真正推動。
【摘要】 LED可見光通信技術利用LED照明設備進行高速通信、數據傳輸，具有廣闊的應用前景。本文對LED可見光通信技術在專利申請中的主要技術分支演進行介紹。
【關鍵字】 LED 可見光通信 專利 演進
一、引言
可見光通信作為一種新興的無線通信技術，具有如下優點：
1、可見光通信技術利用LED燈可以高速調制的特性，既實現了照明，又實現了上網通信；
2、可見光通信技術無電磁污染；
3、可見光通信技術具有高速通信的能力。
因此，可見光通信正受到越來越多的矚目。
二、LED可見光通信技術在專利中的演進過程
筆者使用如下關鍵詞在專利庫中進行檢索：可見光通信（Visible Light Communication，VLC）； 發光二級管（lightemitting diode，LED）。檢索截止時間為2014年5月29日，獲得287篇發明專利文獻。基于可見光接收端裝置、發送端光源、通信中調制方式三個方面對主要技術分支演進進行介紹：
2.1 可見光通信在接收裝置中演進
申請日為2003年，申請號為JP2003183092的專利公開了一種通過接收LED光來接收通信信息的可見光信息接收方式；申請日為2004年，申請號為KR20040056593的專利公開了一種使用攝像機接收通信信息的可見光信息接收方式；申請日為2005年，申請號為JP2005088869公開了一種使用照相機接收通信信息的可見光信息接收方式；申請日為2007年，申請號為JP2007063809公開了一種通過太陽能電池面板的輸出變化來檢測接收的照明光，并對接收到的照明光進行解調、顯示的可見光信息接收方式。
2.2 可見光通信在發射端光源中演進
申請日為2005年， 申請號為JP2005088869、JP2005265694的專利公開了一種使用多色光源發送通信信息的可見光信息發送方式；申請日為2008年，申請號為JP2008196165的專利公開了一種使用單一光源，在回射光中疊加數據的可見光信息發送方式；申請日為2010年，申請號為EP10720372的專利公開了一種使用單一光源，借助于脈寬調制光源（LED）進行數據傳輸的可見光信息發送方式；申請日為2011年，申請號為CN201110190263的專利公開了一種使用白光LED驅動電路進行數據傳輸的可見光信息發送方式；申請日為2012年，申請號為CN201210060963的專利公開了一種使用有機電激發光二級管OLED數據傳輸的可見光信息發送方式。
2.3 可見光通信在通信調制方式中演進
申請日為2008年， 申請號為JP2008298941、JP2008298942的專利公開了一種使用OFDM進行可見光信息調制的方式；申請日為2011年，申請號為CN20118000246的專利公開了使一種用OFDMA調制發送，SC-FDMA接收的可見光信息調制方式；申請日為2011年，申請號為CN201110190263的專利公開了一種使用CJ-OFDM調制的可見光信息調制方式；申請日為2013年，申請號為CN201310167388、CN201310343233的專利分別公開了一種使用碼分多址擴頻的可見光信息調制方式以及一種使用OFDM調制，分頻接收的可見光信息調制方式。
三、審查實踐應用示例
通過對LED可見光通信專利技術演進的梳理，可以幫助審查員在審查時快速理解所審案件涉及的技術手段處于該領域發展所處的階段，并迅速找到對比文件。
申請號：201210060944；
發明名稱：基于LED可見光通信的智能照明系統；
申請人：郭豐亮
本案權利要求如下：
1.一種基于LED可見光通信的智能照明系統，其特征在于，包括：傳感器模塊、LED可見光通信模塊、調整模塊，所述傳感器模塊將感應到的信息送入LED可見光通信模塊，所述調整模塊根據傳感器模塊檢測到的信息對LED燈進行調整，所述傳感器模塊通過所述LED可見光通信模塊與所述調整模塊連接。
首先判斷本申請屬于LED可將光通信領域的申請，技術效果是利用LED可見光通信技術實現照明系統在自控制時的數據傳輸。然后通過對LED可將光通信專利技術發展路線的梳理，可以很快定位到技術發展路線中的照明系統自控制分支，并且現有技術中已經有大量采用LED可見光通信技術來解決照明系統中的信號傳輸問題，如2011年8月公開的CN102164436A專利申請，其發明名稱即為基于可見光通信接收機的自適應照明系統，顯然該申請的技術方案也是通過可見光通信技術來解決照明系統中的信號傳輸問題，因此將其作為對比文件用來評述三性，從而可以提高檢索效率。
美國普渡大學研究人員開發出一種新的“等離子氧化材料”，有望帶來超快全光通信技術，至少比傳統技術要快10倍。相關在美國光學協會的《光學》雜志上。
光通信是用激光脈沖沿光纖來傳輸信息，用于電話服務、互聯網和有線電視；而全光技術無論是數據流還是控制信號都是光脈沖，不用任何電信號來控制系統。論文第一作者、博士生納薩尼爾?金賽說，對數據傳輸來說，能調制反射光的量是必要條件，“我們能設計一種薄膜使反射光增加或減少，利用光反射的增減來編碼數據，反射的變化會導致傳輸的變化。”
研究人員證明了鋁摻雜氧化鋅（AZO）制造出的光學薄膜材料是可調制的。他們用鋁摻雜氧化鋅，在氧化鋅中浸滿了鋁原子以改變材料的光學性質，使它在特定波長下變得像一種金屬，而在其他波長下像高電阻介質。AZO薄膜的折射率接近于零，它能利用電子云狀的表面等離激元來控制光。脈沖激光會改變AZO的折射率，從而調制反射光的量。這種材料能在近紅外光譜范圍工作，可用在光通訊中，并與互補金屬氧化物半導體（CMOS）兼容。
研究人員的設想是利用這種材料來創造一種“全光等離子調制器”，或叫光學晶體管。在電子設備中，硅基晶體管負責開關電源、放大信號。光學晶體管是用光而不是電來執行類似任務，會使系統運行大大加速。用脈沖激光照射這種材料，材料中的電子會從一個能級（價帶）移動到更高能級（導帶），留下空穴，并最終與這些空穴再次結合。晶體管開關的速度受限于完成這一周期的時間。在他們的AZO薄膜中，這一周期約為350飛秒，比晶體硅要快約5000倍。把這種速度提升轉化到設備中，至少比傳統硅基電子設備要快10倍。
