光通信研究论文范文

光通信研究论文范文第1篇

[论文摘要]当今通信领域，光通信已经成为广泛使用而又具有巨大发展空间的一类通信科学，就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍，并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合，在光通信出现之前，人们的通信主要是电通信，与电通信相比较，光通信有容许频带很宽，传输容量很大；损耗很小，中继距离很长且误码率很小；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好;泄漏小，保密性能好；节约金属材料，有利于资源合理使用等很多优点，可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展历史，并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段，最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

（一）光通信史的第一步

1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报道了他的光电话装置。

（二）激光器的出现

激光器出现之前，光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源，这种光源谱线很宽，无法进行通信。1960年，美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比，激光谱线很窄，方向性及相干性极好，是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性，通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展，光纤系统也渐渐发展起来。1976年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980年，美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976年和1978年，日本先后进行了速率为34Mb/s的突变型多模光纤通信系统，以及速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统于1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。

近几年，随着网络中数据业务分量的持续加重，SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术，简单灵活，开销低，效率高，有利于多厂家设备互联互通，能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法，以自动适应有效业务带宽，信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理，使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力，迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向网络边缘扩展，从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网，它是一类光纤上运行的新型以太网技术，源于局域网。从结构上看，以太网是一种端到端的解决方案，在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置，省去了网络边界处的格式变换。其次，以太网的扩展性很好，在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽，从10Mbit/s，100Mbit/s，1Gbit/s直至10Gbit/s。从管理上看，由于同样的系统可以应用在网络各个层面上，因此网络管理可以大大简化，新业务可以拓展得更快。

总的来看，光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技术已经基本成熟，其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s，典型倒换时间远小于50ms，在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例，但是尚缺乏大规模网络的应用经验，特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看，目前的ASON系统还可以支持多种业务，可以认为是ASON与MSTP的完美结合。有些ASON还具有40Gbit/s接口能力，使其传输容量大大提高，可适应网络的长期发展需求。其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

（一）光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展历史，主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密，以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要，在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能，即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中，ASON就是典型的例子。

（二）电信级以太网的光传输将成为热点

由电路型交换向分组型交换演变，是电信网的发展方向。因此，作为电信网主要传输方式的光传输网，其承载信号也要从以传输电路型信号向传输分组型信号过渡。以太网是最常用的分组信号，自1973年以太网发明以来的30多年里，以太网本身也经历了一次次改进和变异，有了很大的发展。随着以太网被广泛使用，特别在电信网中使用，它必须适应电信网的要求而发生变化，于是电信级以太网应运而生。因此国际上众多的标准化组织，都在制订有关电信级以太网的标准。另一方面，原来为传送电路型信号而建设的光传输网络，也要适应传输以太网的要求而采用相应的技术。总的来说，之所以以太网发展为电信级，主要是要吸取原电信网面向连接的一些特性，提高网络的可靠性、可管理性、可维护性、可运营性和安全性等等。而现有的光传输网络在这些方面都是有保证的，主要是需要适应分组型的以太网信号的传输。

参考文献：

[1]吴重庆，光通信导论.清华大学出版社.2008.

[2]杨恩泽，于晋龙，光通信前瞻与回顾，物理通报.2006.

光通信研究论文范文第2篇

给传统的照明系统增加数据传输能力有望无缝地创立无处不在的计算应用。

>> 采用LED实现了可见光数据通信的突破 对LED可见光通信技术应用的分析 适用于可见光通信的LED器件 基于多色LED的可见光通信联合调制技术 基于大功率白光LED的可见光通信 LED可见光通信技术在专利申请中的演进 室内LED可见光语音通信网络的信道分配算法研究 2ASK可见光通信系统的硬件设计与实现 可见光通信的研究 可见光通信 融合PLC的LED可见光通信音频传输系统的研究 基于白光LED可见光与wifi的混合通信系统的设计与研究 基于大功率白光LED的可见光音频传输系统设计与实现 LED可见光通信技术专利申请分析 LED可见光通信发射与接收系统设计 白光LED室内可见光通信研究 室内LED可见光通信技术分析 可见光智能LED灯在交通系统中的应用 可见光照进通信世界 可见光通信异彩将现 常见问题解答 当前所在位置：中国论文网 > 科技 > 采用LED实现了可见光数据通信的突破 采用LED实现了可见光数据通信的突破 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者：未知 如您是作者，请告知我们")

申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 新型技术有望拓展视线无线信息传输能力

给传统的照明系统增加数据传输能力有望无缝地创立无处不在的计算应用。

光通信研究论文范文第3篇

1改革的重点与具体措施

1．1教学方法三维可视化为了解决大学生在学习过程中理解困难和前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的教学问题［3］，教学团队将物理建模思想应用于教学实践中，通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的理论模型变得直观、具体、明了．例如:针对“空间光通信创新实验”课程中的光学天线设计及光传输、激光雷达成像和光子晶体光纤光传输等进行了三维动态可视化仿真．在对前沿性的科研促教中缺乏实验条件验证的情况下，拟采用理论建模与仿真验证方法来实现．

1．2创新实践自主化为了解决自主创新实践能力训练不足的教学问题［4］，教学团队将光通信、微波光子学等交叉学科前沿技术与创新实践相结合，构建了“空间光通信”开放式创新实践平台，建设了综合型、设计型、创新型的开放式专业实验室．依托开放式创新实践平台，开展了大学生自主研究型学习，着力加强大学生自主创新实践能力的培养［5，6］．加强科研促教，拓展创新思维，在“985高校”大学生创新训练计划支持下，实施了创新设计项目40余项．依托科研项目把学生带到学术前沿，进行了形式多样的学术研讨:教授、副教授、博士、硕士、本科生分别定期做主题报告、分组讨论、网上论坛、参加国际国内会议和暑期夏令营等方式促进学术交流，形成良好的学术氛围．学生在开放式专业实验室里自主进行理论建模、仿真设计与实验验证，在规定时间内撰写学术论文等，开展了大学生自主创新能力的培养模式．

1．3多元化的教学评价体系为了解决传统评价方式缺乏对创新实践、仿真设计与课程论文等环节的评价的教学问题［7，8］，教学团队将理论考试和平时成绩相结合，实验操作与自主创新实践相结合，理论建模仿真与课程论文相结合，构成了多元化的评价体系．例如:把理论考试成绩所占的比例下调到60%，而课程论文的比例上升到40%，通过创新项目和课程论文等方式评价学生的学习;通过课程论文答辩方式，依据“假设的合理性、建模的创新性、结果的准确性、表达的清晰性”进行综合评定，实现从应试教育到素质教育的观念性转变．引领学生朝着有利于自身全面发展的方向努力．

1．5开放式教学资源建设为了解决传统教学资源不足的问题，教学团队加强了师资队伍的建设，进行了广泛的国际、国内教学研讨和学术交流．重点建设了丰富的数字化网络资源平台网络课程含教学录相、典型实例、创新设计系列实验教案、经典物理问题、及在线实践编程等模块;适时引入在线答疑、网络论坛及现场演示与讨论等交互式教学形式，形成了模块化、交互式、开放式教学资源平台．

2改革与实践的探索

实例1大学生在牛顿式光学天线系统测试平台(图1)上做的部分实验内容:图2为接收光斑实验测试，图3为利用光束质量诊断仪器测试光斑．通过三维可视化仿真，使复杂、抽象、烦琐的空间光通信系统中的激光传输理论模型变得直观、具体、明了，解决大学生在学习过程中理解困难的教学问题(大学生创新实验设计项目)。例如:老师们课堂上在讲解光子晶体的应用———布拉格光纤光传输特性时，就采用了仿真验证手段．通过详细举例以此来鼓励学生启迪思维、大胆创新设计、勇于实践．以下是学生们根据题目的要求，在老师的指导下做的部分仿真结果图．实例2等周期结构的布拉格光纤仿真(见图4—图6)．实例3空间光通信系统激光传输特性仿真(见图7—图8)．实例4波动方程的(动态)三维可视化(见图9)．图9波动方程(动态)三维可视化图形实例5平面波用柱面波形式展开(见图10)．图10平面波展开为柱面波仿真结果图形以上是具有代表性的大学生创新实验设计．“缺陷的光子晶体在偏振分束器等光学器件中的应用”(大学生参与者:黄鹤、刘天骄、陈逸舟)被学校推荐为2010年部级大学生创新性实验计划项目;“推帚式激光雷达三维成像创新设计”(大学生参与者:谢国洋、顾大超、童磊)被学校推荐为2011年部级大学生创新性实验计划项目．通过这种创新事例，能很好地锻炼和培养大学生的创造能力，大大激发了学生的创新欲望和学习兴趣．

3改革的实施成果

该课程未实行教学改革以前，我们实行的是传统教学模式(理论教学+笔试成绩+实验成绩)，教学成果不理想．自从2009年本教学团队开展了对“空间光通信创新实验”课程教学研究型改革与实践的探索以来，特别是加强了针对“空间光通信创新实验”课程中的创新实践平台及《数学物理方法与仿真》、《光学天线设计》、《空间光通信创新设计实验》3本教材的重点建设．建立了1个基于大学生创新基地的空间光通信工程技术研究中心;并依托这个创新实践平台，开展了一系列的教学和科研项目．1)研发了十余个综合创新设计实验，例如:“卡塞格伦光学天线系统的光传输特性分析实验”、“光纤损耗与光纤耦合实验”、“激光准直与多波长光学天线传输实验”、“无线激光大气通信实验”等;2)2012年数学物理方法、三维可视化仿真及创新实践的“三位一体”教学模式改革获电子科技大学教学改革成果一等奖;3)教改项目:2009年“数学物理方法”教学研究与精品课程建设”，2010年“数学物理方法精品课程教学团队建设与改革”;4)团队教师指导大学生创新基金项目40余项，指导大学生40余篇(SCI收录6篇);5)开展了一系列高水平的科研项目，获得了国家自然科学基金项目2项，国家自然科学青年基金项目3项以及横向建设项目等;6)2011年建设了电子科技大学第一座2．0kW单晶硅太阳能发电站，并实现并网发电，以作为大学生新能源创新课题教学示范所用．7)发表教研论文20余篇、科研论文100余篇．取得了显著的教学成果，形成了交叉性学科前沿与创新实践相结合的人才培养模式．(教改前后对比情况见表1)．

4结论

本实验课程的教学富有科学性和趣味性，旨在培养学生的创新思维，加强学生实践技能以及计算机仿真能力的训练．实践表明，教学团队长期开展的“空间光通信创新实验”课程教学研究型改革与实践的探索，对培养“理论基础扎实，实践能力强，创新精神好”的创新型人才具有突出的效果．

光通信研究论文范文第4篇

[论文摘要]当今通信领域，光通信已经成为广泛使用而又具有巨大 发展 空间的一类通信 科学 ，就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍，并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合，在光通信出现之前，人们的通信主要是电通信，与电通信相比较，光通信有容许频带很宽，传输容量很大；损耗很小，中继距离很长且误码率很小；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好;泄漏小，保密性能好；节约金属材料，有利于资源合理使用等很多优点，可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展 历史 ，并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段，最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

（一）光通信史的第一步

1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报道了他的光电话装置。

（二）激光器的出现

激光器出现之前，光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源，这种光源谱线很宽，无法进行通信。1960年，美国科学家梅曼(meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比，激光谱线很窄，方向性及相干性极好，是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性，通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展，光纤系统也渐渐发展起来。1976 年，美国在亚特兰大(atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980 年，美国标准化ft - 3光纤通信系统投入商业应用。1976 年和 1978 年，日本先后进行了速率为34 mb/s的突变型多模光纤通信系统， 以及速率为100 mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后，由美、日、 英、法发起的第一条横跨大西洋 tat-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋 tpc-3/haw-4 海底光缆通信系统于1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。

近几年，随着 网络 中数据业务分量的持续加重，sdh多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代sdh系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(gfp)、链路容量调节方案(lcas)和自动交换光网络(ason)标准。 gfp是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术，简单灵活，开销低，效率高，有利于多厂家设备互联互通，能够对用户数据实施统计复用。lcas则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法，以自动适应有效业务带宽，信令传输由普通的sdh网元和网管系统完成。ason可以动态地实施连接建立和管理，使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力，迫使mstp在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合mpls，使mstp和mpls能互相依托共同向网络边缘扩展，从而可以充分利用mpls灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网，它是一类光纤上运行的新型以太网技术，源于局域网。从结构上看，以太网是一种端到端的解决方案，在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置，省去了网络边界处的格式变换。其次，以太网的扩展性很好，在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽，从10mbit/s，100mbit/s，1gbit/s直至10gbit/s。从管理上看，由于同样的系统可以应用在网络各个层面上，因此网络管理可以大大简化，新业务可以拓展得更快。

总的来看，光纤通信的 发展 可以粗略地分为三个阶段：第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于sdh的ason技术已经基本成熟，其 网络 节点设备最大交叉容量可达1.28tbit/s，典型倒换时间远小于50ms，在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例，但是尚缺乏大规模网络的应用经验，特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看，目前的ason系统还可以支持多种业务，可以认为是ason与mstp的完美结合。有些ason还具有40gbit/s接口能力，使其传输容量大大提高，可适应网络的长期发展需求。 其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

（一）光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展 历史 ，主要是以传输为主线的。但是随着 计算 机技术与通信技术结合越来越紧密，以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要，在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能，即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中，ason就是典型的例子。

（二）电信级以太网的光传输将成为热点

由电路型交换向分组型交换演变，是电信网的发展方向。因此，作为电信网主要传输方式的光传输网，其承载信号也要从以传输电路型信号向传输分组型信号过渡。以太网是最常用的分组信号，自1973年以太网发明以来的30多年里，以太网本身也经历了一次次改进和变异，有了很大的发展。随着以太网被广泛使用，特别在电信网中使用，它必须适应电信网的要求而发生变化，于是电信级以太网应运而生。因此国际上众多的标准化组织，都在制订有关电信级以太网的标准。另一方面，原来为传送电路型信号而建设的光传输网络，也要适应传输以太网的要求而采用相应的技术。总的来说，之所以以太网发展为电信级，主要是要吸取原电信网面向连接的一些特性，提高网络的可靠性、可管理性、可维护性、可运营性和安全性等等。而现有的光传输网络在这些方面都是有保证的，主要是需要适应分组型的以太网信号的传输。

参考 文献 ：

[1]吴重庆，光通信导论.清华大学出版社.2008.

[2]杨恩泽，于晋龙，光通信前瞻与回顾，物理通报.2006.

光通信研究论文范文第5篇

【关键字】 DCO-OFDM 无线光通信

一、引言

无线光通信以其抗电磁干扰能力强、保密性好、频段无需申请、机型方便架设以及容量大等优点，成为4G通信技术中一种可行的替代技术和有前途的补充技术[1]。然而光束在大气信道中传播时，光子与大气分子发生相互作用，导致光子不断的消失，光信号功率发生衰减。大气中局部温度、压力的随机变化带来的折射率随机变化，使得传播的光束发生弯曲、漂移和扩展畸变等大气湍流效应。

利用多载波调制系统的速率高以及抗频率选择性干扰强等特点，OFDM（正交频分复用）调制技术逐渐被应用到无线光通信系统当中。由于无线光通信系统使用的是强度调制/直接检测（IM/DD）的方法，传输的信号都是单极性实信号，所以需要通过限制输入信号的频谱，使其满足Hermitian对称关系来获得实信号。目前常用的限幅方式有非对称限幅光（ACO-OFDM）和DCO-OFDM。在本文中，我们首先对DCO-OFDM无线光通信系统进行建模，接着研究影响信道衰落的大气湍流的信道模型，并且对影响无线光通信多载波传输系统的平均误码率（Bit Error Rate， BER）的因素进行了仿真与分析。

二、DCO-OFDM的系统模型

图1给出了直流偏置电压对M湍流无线光DCO-OFDM系统平均BER与发送功率的关系图。由图中可以看出，随着发射端平均发送功率的增加，平均BER越来越小，系统的传输性能提高，符合实际传输的情况。图1给出了不同的直流偏置电压下平均BER与发送功率的关系图。由图1可以看出，在相同的发送功率下，所加的直流偏置电压值越大，系统的平均BER性能越好。这是因为增加直流偏置电压值相当于增加系统有效信号的功率，减小削波产生噪声的影响，提高了系统的传输性能。需要指出的是，图1的仿真结果和推导的理论结果相吻合，说明本论文推导出的系统平均BER表达式适用于M湍流无线光通信DCO-OFDM系统。

六、小结

本文研究了M湍流无线光DCO-OFDM系统的平均BER。值得指出的是，所引起的非线性失真等效为固定的增益与非相干噪声之和。仿真结果表明， DCO-OFDM系统的平均BER性能随着发送功率和所加直流偏置电压的增加逐渐变好。本文推导得到的BER理论与仿真相符合，为多载波无线光通信系统的研究奠定了一定的基础。

参 考 文 献

[1]戴佳， 张正线. 应用于光接入网的高速无线光通信. 光通信技术，2003， 27（7）： 21～23.

[2] A. Jurado-Navas， J. M. Garrido-Balsells， J. F. Paris， et al. Numerical Simulations of Physical and Engineering Processes. 2011： 181.

[3]黄根全. 大气湍流下无线光通信信道性能研究. 西安工业大学学报，2011，31（5）.

光通信研究论文范文第6篇

[论文摘要]当今通信领域，光通信已经成为广泛使用而又具有巨大发展空间的一类通信科学，就光通信发展历程分为光纤、光源、光纤通信系统三方面进行回顾与介绍，并对光通信的发展趋势作简要的展望。

光通信是从电通信发展而来的，是成熟的电通信技术与先进的光子技术的结合，在光通信出现之前，人们的通信主要是电通信，与电通信相比较，光通信有容许频带很宽，传输容量很大；损耗很小，中继距离很长且误码率很小；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好;泄漏小，保密性能好；节约金属材料，有利于资源合理使用等很多优点，可以说比电通信有着更加广阔的发展空间。回顾光通信的发展历史，并以光纤的出现将其分为探索阶段和发展阶段，最后对光通信的发展作简要的展望。

一、探索阶段

（一）光通信史的第一步

1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报道了他的光电话装置。

（二）激光器的出现

激光器出现之前，光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源，这种光源谱线很宽，无法进行通信。1960年，美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比，激光谱线很窄，方向性及相干性极好，是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性，通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展，光纤系统也渐渐发展起来。1976年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980年，美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976年和1978年，日本先后进行了速率为34Mb/s的突变型多模光纤通信系统，以及速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统于1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。

近几年，随着网络中数据业务分量的持续加重，SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术，简单灵活，开销低，效率高，有利于多厂家设备互联互通，能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法，以自动适应有效业务带宽，信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理，使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力，迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向网络边缘扩展，从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网，它是一类光纤上运行的新型以太网技术，源于局域网。从结构上看，以太网是一种端到端的解决方案，在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置，省去了网络边界处的格式变换。其次，以太网的扩展性很好，在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽，从10Mbit/s，100Mbit/s，1Gbit/s直至10Gbit/s。从管理上看，由于同样的系统可以应用在网络各个层面上，因此网络管理可以大大简化，新业务可以拓展得更快。

总的来看，光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技术已经基本成熟，其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s，典型倒换时间远小于50ms，在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例，但是尚缺乏大规模网络的应用经验，特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看，目前的ASON系统还可以支持多种业务，可以认为是ASON与MSTP的完美结合。有些ASON还具有40Gbit/s接口能力，使其传输容量大大提高，可适应网络的长期发展需求。其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

（一）光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展历史，主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密，以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要，在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能，即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中，ASON就是典型的例子。

（二）电信级以太网的光传输将成为热点

光通信研究论文范文第7篇

摘要：当激光波束通过大气湍流时，大气湍流效应造成了光束漂移、强度起伏，光束扩展和像点抖动等现象，导致相干性退化削弱激光通信的质量，从而破坏了激光的相干性。文章介绍了大气湍流的形成及基本特性，对强度起伏、光束漂移及扩展与到达角起伏进行了分析，并通过研究分析穿过大气湍流后激光波束的变化特征，将会对无线光通信的发展具有十分重要的实际意义。

关键词:大气湍流光束漂移光束扩展强度起伏到达角起伏

关键词:大气湍流光束漂移光束扩展强度起伏到达角起伏

自激光问世以来，具有保密性好，抗干扰能力强，信息容量大，传输率高，系统尺寸小，重量轻，建造和维护经费低，无需频率许可证等优点。在通信、雷达、测距、遥感和检测等方面的大量应用有力地促进了无线光通信等方面的研究。达、测距、遥感和检测等方面的大量应用有力地促进了无线光通信等方面的研究。

同时，激光特有的高强度、高单色性、高相干性和高方向性诸多特性，使它成为空间通信最理想的载体，因为它增益更高、速度更快、抗干扰性更强和保密性更好，同时容量更大、波束更窄。然而，在许多使用激光工作的系统，其性能会受到大气的影响，激光的传输介质包含了长距离的大气，如自由空间光通信、激光雷达、激光测距等，其中湍流效应是对激光大气传输影响最大的因素之一。由于大气湍流引入的相位扰动，光束会产生展宽和漂移，光场的时－空相干性受到干扰甚至破坏；由于大气湍流的存在，当激光穿过其中时，会产生闪烁现象，光场强度分布也会发生起伏，大气折射率会发生微小的起伏。这些效应会削弱光束质量，本文具体分析了随机大气信道湍流效应的各种影响因素，为避免影响自由空间光通信系统、激光雷达系统、激光测距系统的性能，提出了一些具有实用价值的建议，将会对提高大气光学系统的性能有实际的意义。

同时，激光特有的高强度、高单色性、高相干性和高方向性诸多特性，使它成为空间通信最理想的载体，因为它增益更高、速度更快、抗干扰性更强和保密性更好，同时容量更大、波束更窄。然而，在许多使用激光工作的系统，其性能会受到大气的影响，激光的传输介质包含了长距离的大气，如自由空间光通信、激光雷达、激光测距等，其中湍流效应是对激光大气传输影响最大的因素之一。由于大气湍流引入的相位扰动，光束会产生展宽和漂移，光场的时－空相干性受到干扰甚至破坏；由于大气湍流的存在，当激光穿过其中时，会产生闪烁现象，光场强度分布也会发生起伏，大气折射率会发生微小的起伏。这些效应会削弱光束质量，本文具体分析了随机大气信道湍流效应的各种影响因素，为避免影响自由空间光通信系统、激光雷达系统、激光测距系统的性能，提出了一些具有实用价值的建议，将会对提高大气光学系统的性能有实际的意义。

1 大气湍流效应

1 大气湍流效应

大气温度的随机变化引起大气密度的随机变化，人类活动和太阳辐照等因素将引起大气微小温度的随机变化，从而形成大气的湍流，它是大气折射率导致的随机变化。这些变化使湍流大气中传输光束的波前也将作随机起伏，它们的变化的累积效应导致折射率轮廓的明显不均匀性，由此引起光束漂移和扩展，强度起伏和像点抖动等一系列光传输的大气湍流效应。我们通常把折射率场的变化主要是由温度起伏引起的湍流称为光学湍流，量度这种折射率起伏强度的量，称为大气折射率结构常数C■■，它在均匀各向同性湍流的下定义为：

大气温度的随机变化引起大气密度的随机变化，人类活动和太阳辐照等因素将引起大气微小温度的随机变化，从而形成大气的湍流，它是大气折射率导致的随机变化。这些变化使湍流大气中传输光束的波前也将作随机起伏，它们的变化的累积效应导致折射率轮廓的明显不均匀性，由此引起光束漂移和扩展，强度起伏和像点抖动等一系列光传输的大气湍流效应。我们通常把折射率场的变化主要是由温度起伏引起的湍流称为光学湍流，量度这种折射率起伏强度的量，称为大气折射率结构常数C■■，它在均匀各向同性湍流的下定义为：

C■■=r-2/3 l0

C■■=r-2/3 l0

式中n是大气折射率■和■是位置矢量，r是矢量■的大小，l0和L0分别是湍流的内尺度和外尺度。一般地，对于可见光和近红外波段，大气折射率的起伏主要是由于温度的不均匀性（温度起伏）引起的，温度结构常数C■■的定义与（1）式相似：

式中n是大气折射率■和■是位置矢量，r是矢量■的大小，l0和L0分别是湍流的内尺度和外尺度。一般地，对于可见光和近红外波段，大气折射率的起伏主要是由于温度的不均匀性（温度起伏）引起的，温度结构常数C■■的定义与（1）式相似：

C■■r-2/3 l0

C■■r-2/3 l0

2 大气湍流对光通信系统传输的影响

2 大气湍流对光通信系统传输的影响

激光束通过有湍流的大气传输时，其强度、相位和传输方向会受到扰动而出现相应的随机变化，变化情况与激光束宽和湍流尺度的相对大小相关。大气湍流效应造成了光束漂移、强度起伏，光束扩展和像点抖动等现象，从而破坏了激光的相干性，导致相干性退化削弱激光通信的质量。

激光束通过有湍流的大气传输时，其强度、相位和传输方向会受到扰动而出现相应的随机变化，变化情况与激光束宽和湍流尺度的相对大小相关。大气湍流效应造成了光束漂移、强度起伏，光束扩展和像点抖动等现象，从而破坏了激光的相干性，导致相干性退化削弱激光通信的质量。

2.1 光束漂移和扩展

2.1 光束漂移和扩展

由于大气湍流的干扰，当波束在湍流大气中传播时，有限束宽激光在湍流大气中传输时光束会出现扩展和漂移。当观察时间很短时，这两种效应基本上是独立的。当观察时间较长时，扩展了的光束实际上包括了漂移的影响，称为长期扩展，所以当谈到湍流大气中传输光束扩展时我们要区分短期和长期光束扩展。通常称为短期平均光斑半径，为长期平均光斑半径，为平均束漂移量，三者的关系表示为： “短期”和“长期”的时间判据是Δt=D/v。D是光的直径，v是横向风速。当观察时间远小于Δt时，则得短期观察效果，而当观察时间远大于Δt时，则得长期观察效果。Δt的量级在0.05秒左右。通常情况下大气湍流造成的光束扩展可以比光束自身的衍射极限大到2到3个数量级，从而使通过随机大气传输的激光光强降低。传输光束的漂移和扩展现象体现了对传输光束成像的所形成接收光斑的空间位置的时间变化情况。它比较全面的反映了湍流对光传输的影响程度。

由于大气湍流的干扰，当波束在湍流大气中传播时，有限束宽激光在湍流大气中传输时光束会出现扩展和漂移。当观察时间很短时，这两种效应基本上是独立的。当观察时间较长时，扩展了的光束实际上包括了漂移的影响，称为长期扩展，所以当谈到湍流大气中传输光束扩展时我们要区分短期和长期光束扩展。通常称为短期平均光斑半径，为长期平均光斑半径，为平均束漂移量，三者的关系表示为： “短期”和“长期”的时间判据是Δt=D/v。D是光的直径，v是横向风速。当观察时间远小于Δt时，则得短期观察效果，而当观察时间远大于Δt时，则得长期观察效果。Δt的量级在0.05秒左右。通常情况下大气湍流造成的光束扩展可以比光束自身的衍射极限大到2到3个数量级，从而使通过随机大气传输的激光光强降低。传输光束的漂移和扩展现象体现了对传输光束成像的所形成接收光斑的空间位置的时间变化情况。它比较全面的反映了湍流对光传输的影响程度。

2.2 强度起伏和大气闪烁

2.2 强度起伏和大气闪烁

激光通信在湍流大气中传输时由于折射率的起伏使其散射强度会发生起伏，即出现所谓的闪烁现象。大气闪烁效应实际上就是通常情况下，当光束直径比湍流尺度大很多时，光束截面内包含多个湍流旋涡，每个旋涡各自对照射其上的那部分光束独立散射和衍射，使光束的强度和相位在空间和时间上出现随机分布，相干性退化，光束面积扩大，引起接收端的光强起伏和衰减。大气湍流使信号变得不易把握，对光通信系统的稳定通信造成很高误码率通信质量下降。

激光通信在湍流大气中传输时由于折射率的起伏使其散射强度会发生起伏，即出现所谓的闪烁现象。大气闪烁效应实际上就是通常情况下，当光束直径比湍流尺度大很多时，光束截面内包含多个湍流旋涡，每个旋涡各自对照射其上的那部分光束独立散射和衍射，使光束的强度和相位在空间和时间上出现随机分布，相干性退化，光束面积扩大，引起接收端的光强起伏和衰减。大气湍流使信号变得不易把握，对光通信系统的稳定通信造成很高误码率通信质量下降。

2.3 到达角起伏

2.3 到达角起伏

激光在湍流大气中传播时由于光束截面内不同部分的大气折射率的起伏，在均匀介质中传播具有均匀波前，这将导致光束波前的不同部位具有不同的相移，这种相位形变导致光束波前到达角起伏，相移导致随机起伏形状的等相位面，从而也导致望远镜中像点抖动。

激光在湍流大气中传播时由于光束截面内不同部分的大气折射率的起伏，在均匀介质中传播具有均匀波前，这将导致光束波前的不同部位具有不同的相移，这种相位形变导致光束波前到达角起伏，相移导致随机起伏形状的等相位面，从而也导致望远镜中像点抖动。

3 结束语

3 结束语

本文通过分析穿过大气湍流后激光波束的变化特征及在某些条件下的大气信道特征，将会对无线光通信的发展具有十分重要的实际意义。大气湍流效应造成了光束漂移、强度起伏，光束扩展和像点抖动等现象，从而破坏了激光的相干性，导致相干性退化削弱激光通信的质量。通过对大气湍流对光通信系统影响的研究，有助于我们了解激光通过大气信道传输时所产生变化的特征，以便对激光通信系大气中传输的设计中寻找到合理的措施来降低或缓解其影响。激光束通过有湍流的大气传输时，会发生变化，变化情况与激光束宽和湍流尺度的相对大小相关，其强度、相位和传输方向会受到扰动而出现相应的随机变化。

本文通过分析穿过大气湍流后激光波束的变化特征及在某些条件下的大气信道特征，将会对无线光通信的发展具有十分重要的实际意义。大气湍流效应造成了光束漂移、强度起伏，光束扩展和像点抖动等现象，从而破坏了激光的相干性，导致相干性退化削弱激光通信的质量。通过对大气湍流对光通信系统影响的研究，有助于我们了解激光通过大气信道传输时所产生变化的特征，以便对激光通信系大气中传输的设计中寻找到合理的措施来降低或缓解其影响。激光束通过有湍流的大气传输时，会发生变化，变化情况与激光束宽和湍流尺度的相对大小相关，其强度、相位和传输方向会受到扰动而出现相应的随机变化。

参考文献：

参考文献：

[1]俞宽新，江铁良，赵启大等.激光原理与激光技术[M]，北京: 北京工业大学出版社，2003.

[1]俞宽新，江铁良，赵启大等.激光原理与激光技术[M]，北京: 北京工业大学出版社，2003.

[2]鉴佃军.无线光通信系统的大气信道特性研究，西安电子科技大学硕士学位论文.2008.

[2]鉴佃军.无线光通信系统的大气信道特性研究，西安电子科技大学硕士学位论文.2008.

[3]马保科，湍流大气中（光）波束传播的相关问题研究，西安电子科技大学硕士学位论文.2008.

[3]马保科，湍流大气中（光）波束传播的相关问题研究，西安电子科技大学硕士学位论文.2008.

[4]李晓峰.星地激光通信链路的原理与技术.北京: 国防工业出版社.2007.

[4]李晓峰.星地激光通信链路的原理与技术.北京: 国防工业出版社.2007.

[5]黄永平，赵光普.激光通信在大气湍流中的传输.大众科技，2009.(4).

[5]黄永平，赵光普.激光通信在大气湍流中的传输.大众科技，2009.(4).

光通信研究论文范文第8篇

北京邮电大学信息光子学与光通信研究院徐坤教授在平凡的教育岗位上默默耕耘，爱岗敬业，为人师表，教书育人，深受学生爱戴。

在教学方面，徐坤承担了多门本科生和研究生课程的教学工作，并荣获了2007年北京高校第五届青年教师教学基本功比赛二等奖；在教学改革方面，相关成果参与获得北京市教学成果一等奖。他积极采用现代化的多媒体教学手段，将专业知识传授与德育、人生观教育紧密结合，教学生动活泼；他积极探索双语教学并在教学活动中渗透人文、社科知识介绍，教学工作广受好评。

在科研方面，徐坤承担或参与了国家“863计划”、自然科学基金、国际合作、总装预研等10项部级研究课题，其中主持6项部级课题，包括1项国家“863计划”重大（主题）项目课题。在微波光子技术及其光纤无线融合接入应用方向取得国内领先、国际先进的研究成果。依托上述课题和成果，他在本领域高水平的国际学术期刊和国际会议上115篇，其中SCI检索论文54篇，本领域国际最高水平国际会议论文28篇，国际会议特邀报告7篇；出版国内第一部有关光载无线技术的专著，相关成果入选“2008年中国光学重要成果”；与相关企业合作，研制出国内首套光载无线交换机及其应用系统，目前，该产品已通过包括电信入网许可在内的相关认证，在电信、电网、地铁、大学和国防部门等多家单位得到推广应用。

徐坤近几年还先后指导了3名校优秀本科毕业论文获得者、5名校优秀硕士论文获得者和1名教育部全国百篇优秀博士论文提名获得者。5名校优秀硕士论文获得者中有4名在国外知名大学攻读博士学位，其中，2007年校优秀硕士论文获得者武晓霞还荣获2009 IEEE光子学年度最佳学生奖，2009年度中国政府海外杰出留学生奖。

在社会工作方面，徐坤担任信息光子学与光通信研究院系统与网络中心支部书记，积极组织支部成员全力参与信息光子学与光通信国家重点实验室的申请工作，为信息光子学与光通信国家重点实验室的成功申请作出了突出贡献。作为2009年亚太微波光子学年会（APMP2009）的组织委员会主席，他成功组织了2009年亚太微波光子学年会，极大地提升了北京邮电大学在该研究领域的影响力。此外，他还担任了IEEE光纤无线融合技术分委员会（FiWi-TC）委员、亚太微波光子学会技术委员会委员以及4次国际会议的分会主席。

徐坤多次被评为北京邮电大学优秀共产党员、“师德标兵”和“育人标兵”等，他以自身的行为豪迈地书写着“崇尚奉献 追求卓越”的北邮精神。

光通信研究论文范文第9篇

做为这支强大生力军的一员，西安理工大学自动化与信息工程学院的柯熙政教授没有惊心动魄的故事，只有默默无闻的奉献；没有豪言壮语，却有向困难挑战的韧劲。从科研到教学，从教学到科研，他几十年如一日地奔走在通信的前沿，克服种种困难，验证了系统级组合导航的可行性，非常有预见性地将纠错码的概念较早地引入到无线激光通信领域，一次次奔跑在了快速发展的通信业的前列。

加大力度几经论证用算法为时间精度保驾护航

目前授时设备中的基准源多是互为主备，这会造成了资源浪费，既不利于提高时间同步精度，也容易在重要应用领域留下安全隐患。柯熙政承担了西安市科技计划“多模式多尺度组合定时技术及应用”项目，设计并研制出了一款“多模式多尺度组合定时设备”来应对这一棘手的问题。

他精心研制的这一设备，为时间同步精度量身定做了重重有力的保障：采用多定时系统的信号参与融合计算，对各定时系统进行实时监控和判断，确保了时间尺度的正确性；应用数字可驯钟技术对守时钟进行实时测量和校准，既可以向外提供高精度的频率同步信号，也可以在丢失外部参考的情况下，依靠本地时钟在一定的时间内继续进行高精度授时；采用多模式组合、多输入融合的方式有助于提高定时精度、抗干扰能力、安全性和可靠性，同时也能够实现快速连续定时和各种资源的优势互补，具有广阔的潜在市场和重要的应用前景。

最初想法源自于柯熙政读研究生时候老师布置的一道作业，讲授“小波分析”课程的老师要求大家结合实际撰写一篇报告。他便用小波分析的方法对原子钟的比对数据进行了处理，却惊讶地发现这种算法的结果比经典平均算法计算精度要高的多。于是，1997年，他在《电子学报》上发表了一篇“时间尺度的多分辨率综合”论文对此进行了全面深入的总结。在论文中他提出了小波原子时算法的雏形，嗣后在《计量学报》、《天文学报》、《中国科学》和《弹箭与制导学报》以及相关国际会议上发表30多篇论文，对该算法作出了进一步的论证，使得时间尺度的频率稳定度提高了近一个量级。并且此相关技术获得了2项计算机软件著作权和2项国家发明专利，还获得了2012年陕西高校科技奖一等奖和陕西省科技进步奖二等奖。

然而，让人惊叹的是，这个算法的“威力”还不止于此。2010年，柯熙政将该算法推广到微机电陀螺中来，使微机电陀螺的零偏稳定性提高了2个量级，接近光纤陀螺的水平，有望解决我国在该领域的需求。随后柯熙政将该理论发表在《兵工学报》、《应用科学学报》等杂志上。但这究竟是一个普遍规律还是一个特例？柯熙政正在带领研究生不断仔细求证。“目前，该算法的证明已经取得‘决定性进展’”。柯熙政欣喜地告诉我们。

巧思妙想实现组合导航“1+1>2”

早在柯熙政在第二炮兵工程学院进行博士后研究期间，柯熙政就通过对相关理论进行严谨分析之后，提出了组合导航中的系统级组合概念。他大胆设想，独具匠心地将两个按照不同体制工作的导航系统，通过时间同步将其联系在一起。但是这种联系不只是一种简单的“叠加”，反而经过组合后可以使系统的性能优于原来各自系统，也就是说“1+1>2”！

柯熙政的这个独特概念一提出就引起了相关专家的关注。在他出站论文报告会上，有专家不无挑剔的指出：

”提出这个想法容易，你把这个方案实现了才是真本事”！专家的意见激励了他，嗣后在多个单位的通力合作下，柯熙政反复实验，验证了系统级组合导航的可行性，实现了卫星导航和无线电远程导航的时间同步，解决了卫星导航和地面无线电导航组合中“三高三低”的难题。该课题在2007年捧回了军队科技进步奖一等奖的奖杯。

“历尽天华成此景，人间万事出艰辛。”这个荣誉的获得，更加坚定了柯熙政“理论不仅来自于实践，更要应用于实践”的决心。他积极投身科研实践，努力实现科研成果产业化，并于2010年获得了“广东省科技部教育部优秀企业科技特派员”的称号。

开拓创新提出有关“宽光谱无线光通信”的概念

随着无线电频谱资源的日趋匮乏，人们将目光逐渐转移到具有超高通信速率且不受频谱限制的无线光通信领域。无线光通信可用于深空通信、移动载体之间以及地面定点通信。

为了充分发挥出无线光通信的优点，在从事无线激光通信研究中，柯熙政较早地把纠错码的概念引入到无线激光通信领域，在国内最早提出无线激光通信中“正交频分复用（OFDM）传输和多输入多输出（MlMO）”的概念，并在《中国科学》等期刊发表多篇论文来详细阐释这些观点。而对几种纠错码的硬件实现及实际性能，他也认真地进行了理论分析和实际测量，并将相关成果凝结在《无线激光通信系统中的编码理论》这本专著中。该项目获得2009年陕西省科技进步三等奖，并取得了多项专利和软件著作权。

面对辉煌的学术成就和诸多荣誉，柯熙政并没有因此停留住前进的脚步，很快他又将目光投射到了紫外光通信领域。在他看来，相较于可见光的近距离通信，紫外光通信“能跨越障碍，实现非直视通信”的这一优势更有挖掘性。柯熙政开拓思维，深思熟虑，利用中继提高紫外光通信的距离，利用其非直视传输，解决了激光通信不能跨越障碍物的难题，经过系统的理论分析和实验研究，他的专著《紫外光自组织网络理论》也应运而生。

桃李满园加强学科建设，打造学科特色

翻开柯熙政的履历，1996年他在中国科学院获得理学博士学位，并于1992年和1996年分别两次获得中国科学院研究生院长奖学金。1997年一2002年在西安电子科技大学和第二炮兵工程学院博士后流动站工作。期间，还收获了中国科学院“盈科（李泽凯）‘优秀青年学者奖’”。近年来，他又取得了省部级奖励5项、发明专利合计17项、软件著作权8项。扎实的专业基础，深厚的科研功底，逐渐使他走向了西安理工大学通信与信息系统学科带头人的位置。

依托于西安理工大学这个广阔的平台，作为学科带头人，柯熙政积极规划和完善“通信与信息系统”学科建设，承担起国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、陕西省“13115”科技统筹计划项目、军队863创新基金等数十项科研项目。在他的带领下，2003年西安理工大学获得“通信与信息系统”二级硕士授予权，2005年获得“通信与信息系统”一级硕士授予权，2010年获得“电子与通信工程”专业学位授予权。他还坚持给本科生上课，担当本科生导师，他所在的本科生“通信工程”专业2011年被评为陕西省“特色专业”。

根据开发型的培养目标，柯熙政注重扎实的公共和专业基础，强化人才的实践功能和工程能力培养，培养出大批的优秀人才。到2013年，他指导硕士研究生80余名，培养博士研究生10多名。有1名在读博士和2名硕士研究生分别获得了2012年度和2013年度国家奖学金。目前，已经有4名博士后人员进行合作研究并完成科研任务顺利出站。

漫漫十数载，沿着通信与信息系统这个道路，柯熙政的思想从不止步，时刻关注着本领域的发展状况，应邀担任《红外与激光工程》编委、《电子测量与仪器学报》编委和《西安理工大学学报》编委。并被多次邀请在国际会议上做特邀报告，与国内外同行进行交流，介绍研究团队的科研进展。正是经过了这样的努力，他的专业素质和业务技能水平才有了质的飞跃：论文被SCI、EI等检索收录170余篇，出版学术专著4部。他所参与的项目、编制的方案、创新的成果已广泛应用在信息通信工作中。但是他并没有满足于现有的成绩，他想将这条通信与信息的大道开拓得更宽、更远。

光通信研究论文范文第10篇

（一）光通信史的第一步

1880年，贝尔发明了一种利用光波作载波传递话音信息的“光电话”，它证明了利用光波作载波传递信息的可能性。他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213米。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报道了他的光电话装置。

（二）激光器的出现

激光器出现之前，光学中普遍使用普通的相干性较差的普通光源，这种光源谱线很宽，无法进行通信。1960年，美国科学家梅曼(Meiman)发明了第一个红宝石激光器。与普通光相比，激光谱线很窄，方向性及相干性极好，是一种理想的相干光源和光载波。由激光发展起来的激光通信有高度的相干性和空间定向性，通信容量大、体积较小并且有较高的保密性。所以激光是光通信的理想光源，它的出现是光通信发展的重要一步。

二、发展阶段

由于光纤的发展，光纤系统也渐渐发展起来。1976年，美国在亚特兰大(Atlanta)进行了世界上第一个实用光纤通信系统的现场试验。1980年，美国标准化FT-3光纤通信系统投入商业应用。1976年和1978年，日本先后进行了速率为34Mb/s的突变型多模光纤通信系统，以及速率为100Mb/s的渐变型多模光纤通信系统的试验。1983年敷设了纵贯日本南北的光缆长途干线。随后，由美、日、英、法发起的第一条横跨大西洋TAT-8海底光缆通信系统于1988年建成。第一条横跨太平洋TPC-3/HAW-4海底光缆通信系统于1989年建成。从此，海底光缆通信系统的建设得到了全面展开，促进了全球通信网的发展。

近几年，随着网络中数据业务分量的持续加重，SDH多业务平台正逐渐从简单地支持数据业务的固定封装和透传的方式向更加灵活有效支持数据业务的下一代SDH系统演进和发展。最新的发展是支持集成通用组帧程序(GFP)、链路容量调节方案(LCAS)和自动交换光网络(ASON)标准。GFP是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的通用标准信号适配映射技术，简单灵活，开销低，效率高，有利于多厂家设备互联互通，能够对用户数据实施统计复用。LCAS则定义了一种可以平滑地改变传送网中虚级联信号带宽的方法，以自动适应有效业务带宽，信令传输由普通的SDH网元和网管系统完成。ASON可以动态地实施连接建立和管理，使网络具有自动选路和指配功能。由于在城域网领域正面临光以太网的竞争压力，迫使MSTP在降低设备成本和提高业务提供灵活性上继续改进。重要的趋势之一是结合MPLS，使MSTP和MPLS能互相依托共同向网络边缘扩展，从而可以充分利用MPLS灵活跨域支持数据联网的一系列优点。

另外还有光以太网，它是一类光纤上运行的新型以太网技术，源于局域网。从结构上看，以太网是一种端到端的解决方案，在网络各个部分统一处理二层交换、流量工程和业务配置，省去了网络边界处的格式变换。其次，以太网的扩展性很好，在网络边缘通过改变流量策略参数即可迅速按需以1Mbit/s的带宽颗粒逐步提供所需的带宽，从10Mbit/s，100Mbit/s，1Gbit/s直至10Gbit/s。从管理上看，由于同样的系统可以应用在网络各个层面上，因此网络管理可以大大简化，新业务可以拓展得更快。

总的来看，光纤通信的发展可以粗略地分为三个阶段：第一阶段(1966~1976年)，这是从基础研究到商业应用的开发时期。第二阶段(1976~1986年)，这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。第三阶段(1986~1996年)，这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期

三、光通信的展望

目前基于SDH的ASON技术已经基本成熟，其网络节点设备最大交叉容量可达1.28Tbit/s，典型倒换时间远小于50ms，在我国和国际上也都已经有了许多应用的实例，但是尚缺乏大规模网络的应用经验，特别是各种连接功能的应用缺乏实例。从技术层面上看，目前的ASON系统还可以支持多种业务，可以认为是ASON与MSTP的完美结合。有些ASON还具有40Gbit/s接口能力，使其传输容量大大提高，可适应网络的长期发展需求。其中光网络的智能化和电信机的以太网传输是光通信较为重要的发展方向。

（一）光网络智能化是重要发展方向

光通信技术近40年的发展历史，主要是以传输为主线的。但是随着计算机技术与通信技术结合越来越紧密，以及光网络组网、调度、控制、生存性等各方面的需要，在光网络中加入自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能，即光网络的智能化是今后发展的重要目标。其中，ASON就是典型的例子。

（二）电信级以太网的光传输将成为热点

由电路型交换向分组型交换演变，是电信网的发展方向。因此，作为电信网主要传输方式的光传输网，其承载信号也要从以传输电路型信号向传输分组型信号过渡。以太网是最常用的分组信号，自1973年以太网发明以来的30多年里，以太网本身也经历了一次次改进和变异，有了很大的发展。随着以太网被广泛使用，特别在电信网中使用，它必须适应电信网的要求而发生变化，于是电信级以太网应运而生。因此国际上众多的标准化组织，都在制订有关电信级以太网的标准。另一方面，原来为传送电路型信号而建设的光传输网络，也要适应传输以太网的要求而采用相应的技术。总的来说，之所以以太网发展为电信级，主要是要吸取原电信网面向连接的一些特性，提高网络的可靠性、可管理性、可维护性、可运营性和安全性等等。而现有的光传输网络在这些方面都是有保证的，主要是需要适应分组型的以太网信号的传输。

参考文献：

[1]吴重庆，光通信导论.清华大学出版社.2008.

[2]杨恩泽，于晋龙，光通信前瞻与回顾，物理通报.2006.

[3]吴翼平，现代光纤通信技术，国防工业出版社.2004.

[论文关键词]光纤光源光纤通信系统