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无线激光通信技术简介

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发表于 2018-9-12 19:36:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
无线激光通信技术wlc(wirelesslasercommunication),是利用激光作为信息的载体,直接在大气或外太空进行信号传递的一种通信方式。无线激光通信是一种有别于有线(光纤)激光通信的的通信方式,可以在广泛的空间建立通信链路,根据其不同的通信传输信道可分为星际激光通信、大气激光通信和水下激光通信三大类。
当通信链路位于大气层之外的自由空间时,激光通信被称为自由空间光通信(freespaceopticalcommunication,简称为fso)。也有文献将空间光通信,或大气激光通信系统直接简称为fso。本文当中目前研究开发的范畴基本分为:
星际激光通信:同步卫星与同步卫星间通信、低轨道卫星与低轨道卫星间通信、同步卫星低轨道卫星间通信、卫星与地面间通信;
大气激光通信:固定目的物(楼底,海岛)间通信、无线激光通信、临时设施间通信、移动目的物(飞机,船舰)间通信
水下激光通信:卫星与水下目的物间通信、飞机船舰于水下目的物间通信、水下目标物间通信
现代社会的发展越来越依靠于大量的信息,信息量的日益膨胀是信息传输容量的需求剧增,现行的无线电通信出现了频带拥挤、资源匮乏的现象,已经越来越无法满足人类对信息量的需求,开发大容量、高速率的无线激光通信技术是未来空间通信发展的主要趋势。与光纤通信对常规电缆通信的逐步替代相类似,无线激光通信是今后发展卫星高速率通信的最佳解决方案。在商业和民用方面,未来的无线激光通信可以给人类提供一个立体的交叉光网络,若与地面的光纤通信网络相结合,将会满足人类未来所需要的各种通信业务需求。
无线激光通信是一种军用和民用前景都非常广的技术。早期的无线激光通信使用固体激光器或气体激光器,这些激光器虽然输出功率高,但是体积过大。80年代后期开始有厂商投入商品化产品的开发,不过以传输距离及传输速率等技术问题无法突破而告终。直到90年代后期,随着半导体激光器技术的发展和成熟,无线激光通信才趋向使用成本低、体积小的半导体激光器作为光源。近两年,成本更低、体积更小的垂直腔面发射半导体激光器(vcsel)研发成功,势必在将来会成为系统制造者的首选。而且光电探测器件技术也有长足的进步,高灵敏度,高探测速率的pin管和apd管的诞生为无线激光通信的发展打下更加坚实的基础。无线激光通信从实质上讲是光纤通信和无线通信相结合的产物,在通信方式趋于多元化的今天,作为通信方式中的一股新兴力量,无线激光通信正逐渐广泛应用于民用和军用信。这也正是本论文们研究此项技术的目的所在。
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