激光通信技术论文范文

激光通信技术论文篇1

现代科学技术概论不但应该是现代科学技术成果的概论，而且也应该是现代科学技术发展历史和规律的概论。离开现代科学技术发生、发展的历史，静止、孤立地介绍现代科学技术的基本理论和成果，就会使现代科学技术概论这门课程变得零乱庞杂而不成体系。而如果把“史”与“论”有机地结合和统一起来，则不但能克服“零乱庞杂”的缺陷，而且还能为现代科学技术概论这门课程注入生机和活力。同时，把“史”与“论”结合起来，更是为思想政治教育专业学生开设这门课程的教学目的之所需。作为思想政治教育专业的学生，通过现代科学技术概论课程的学习，不但要了解现代科学技术的主要成果、历史演进和完整体系，而且要了解科学技术发生、发展的一般过程和规律，了解马克思主义哲学产生的现代科学技术基础以及对于推动科学技术发展的重要作用和意义。因此，只有做到史论结合，才能达到开课的目的和要求。

2现代科学技术概论的教学内容与体系

根据上述三原则，笔者认为，思想政治教育专业现代科学技术概论课程的内容与体系可做如下安排。导言。概要介绍现代科学技术及其理论基础、前沿阵地、中心内容和综合体现。

第一章，现代物理学革命及其影响。介绍现代科学技术的理论基础———相对论和量子力学。引言，概述近代物理学的辉煌成就及其所遇到的“两朵乌云”。第一节，相对论的建立。根据逻辑与历史相统一的原则，具体讲授伽利略变换和力学相对性原理，迈克尔逊—莫雷实验，洛伦兹变换的提出，爱因斯坦的狭义相对论及其主要结论，广义相对论及其验证。第二节，量子力学的建立和发展。一、量子力学产生的历史背景，概要介绍黑体辐射理论和紫外灾难。二、量子力学的建立与发展，具体讲述普朗克的量子假说，爱因斯坦的光量子理论，玻尔对原子结构的量子解释，德布罗意的物质波，薛定谔的波动方程，海森伯的矩阵力学。第三节，现代化学理论的发展。主要讲授元素周期理论的新发展和现代化学键理论。

第二章，原子物理学的开发研究及应用。主要讲授从物质结构的研究到原子能的开发和应用。第一节，对微观世界的探索和认识。一、物质结构初探，复习回忆德谟克利特的原子论，道尔顿的原子说，门捷列夫的元素周期律。二、向原子世界的进军，主要讲授X射线、放射性元素及电子的发现，原子结构模型及其实验和发现，原子核结构模型及其实验和发现，对基本粒子家族的认识。第二节，原子能的开发研究及应用。一、原子能的开发研究:重点介绍原子能开发研究中的三大发现，即慢中子效应的发现、核裂变的发现和链式反应的发现。二、原子能的应用，包括能源方面的应用和放射性同位素的应用。能源方面的应用包括两个方面:一是军用三弹即原子弹、氢弹和中子弹的研制;二是核电站的发展，主要介绍从慢中子反应堆到快中子增殖堆再到核聚变反应堆的历史发展。放射性同位素的应用可概要介绍在生产、生活、科研、军事上的应用及其成果。

第三章，生物学与生物工程技术。生物学是研究生命的科学;生物工程技术是用人工的方法创造生命的技术。生命科学是现代科学的三大前沿阵地之一;生物工程技术是现代科学技术的主要内容。第一节，生命的起源和生物的进化。一、生命起源的化学进化历程:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质形成有机多分子体系;从有机多分子体系演化成原始生命物质。二、生物进化论，主要介绍拉马克的生物进化学说和达尔文的生物进化论。第二节，现代遗传学和分子生物学。一、遗传学:主要讲授孟德尔的豌豆实验及其遗传学说;摩尔根的果蝇实验及其遗传学说。二、分子生物学:重点介绍蛋白质的性质、结构和功能;核酸的性质、结构和功能。第三节，生物工程技术。生物工程包括酶工程、发酵工程、细胞工程和基因工程四个部分的内容。因学时限制，可重点介绍细胞工程和基因工程两个部分。一、细胞工程，应首先讲授细胞的全能性，然后在细胞全能性的基础上具体介绍植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞折合和胚胎移植技术、克隆技术等内容。二、基因工程:(1)基因工程的基础研究，主要介绍限制性内切酶、连接酶和基因载体的发现和研制。(2)基因工程的基本程序和方法，包括获取目的基因DNA、获取载体基因DNA、目的基因DNA与载体基因DNA的重组、把重组的DNA转入受体细胞进行增殖和筛选转基因生物体五个步骤及方法。三、生物技术的应用前景。主要介绍生物医药的研制及应用、生化工业的迅速发展、转基因动植物的大量出现，人类基因组计划(HGP)及其广阔的应用前景。

第四章，天文学和天体演化学说。天体演化学说是现代科学的三大前沿阵地之一，本章在重点讲述天体演化学说之前，先把天文学的相关知识作一简单介绍。第一节，天文学及其产生和发展。一、概要介绍天文学的研究对象和分类;二、重点讲授天文学的产生和发展:具体介绍古代天文学、近代经典天文学和现代天文学的发展情况。第二节，获取天体信息的渠道和手段;可分三个大问题来讲述。一、获取天体信息的渠道，主要介绍电磁辐射、宇宙线和中微子三条途径;二、获取天体信息的物质手段和仪器设备，主要介绍人眼的构造和功能、光学望远镜、射电望远镜和天体摄谱仪;三、天文观测发展简史:依次介绍光学天文学、射电天文学和空间天文学。第三节，天体的起源和演化。一、宇宙的起源和演化:主要介绍牛顿“无限无边”宇宙模型及其疑难、爱因斯坦“有限无边静态”宇宙模型及其疑难、哈勃定律与大爆炸宇宙模型;二、星系的形成和演化:先对星系及其类型作一简单的介绍，然后在此基础上介绍星系的形成和演化;三、恒星的形成和演化:具体介绍恒星的形成，表征恒星演化过程的赫罗图，恒星演化过程的三阶段，即主序星阶段、红巨星阶段和恒星的三种归宿(白矮星、中子星和黑洞);四、太阳系的形成和演化:主要介绍太阳系的基本情况和太阳系的形成和演化两部分内容;五、地球的构造和演化:包括地球概况、地球的圈层构造和地球的形成和演化。

第五章，信息技术和激光技术。人类历史在经历了6000年的农业社会和近300年的工业社会以后，现在正在迅速走向第三个文明社会———信息社会。所谓信息社会，就是信息在社会生产和生活中起主导作用的社会。信息技术和信息产业，是信息社会的重要支柱。所谓信息技术，就是信息的获取、传递和处理技术。信息技术以微电子技术为基础，包括计算机技术、通信技术、光导技术和人工智能技术等。第一节，微电子技术。一、微电子技术的出现:具体介绍集成电路的诞生、集成电路的种类及其历史发展和集成电路的制作工艺;二、微电子技术的应用。第二节，计算机技术。一、计算机概述:具体介绍计算机的结构与功能、计算机的特点和计算机的历史发展;二、计算机的应用:主要包括数值计算或科学计算、数据处理或称信息处理、实时控制或称过程控制、计算机辅助系统、人工智能或称智能模拟等;三、信息高速公路。第三节，通信技术。一、电气通信:主要介绍电话通信和非电话通信及传真;二、光纤通信:具体介绍光纤通信的基本原理、光纤通信的优点、光纤通信的应用和发展;三、卫星通信。第四节，激光技术。一、激光与激光器:具体介绍激光产生的基本原理、激光的特点、激光器的构造等内容。二、激光技术的应用:概要介绍激光加工(包括激光铸模、激光切割、激光焊接、激光雕刻等)技术及其在农业、医疗、军事上的广泛应用。

第六章，空间科学技术。空间科学技术是现代科学技术的综合应用和体现，是衡量一个国家科学技术发展水平和工业发展程度的重要标志。第一节，航天技术的理论基础与航天工程体系。一、航天技术的理论基础，具体介绍万有引力定律和三个宇宙速度;二、航天工程体系:包括航天器、运载工具、航天器发射场、航天测控中心和用户地球站。第二节，运载火箭的研制和发展。一、运载火箭的开拓者:航天之父齐奥尔科夫斯基，现代火箭鼻祖冯•布劳恩;二、战后火箭技术的迅速发展;三、火箭推进的动力原理:齐奥尔科夫斯基火箭方程;四、现代运载火箭的结构。第三节，航天器及其分类和发展。一、人造地球卫星:主要介绍人造地球卫星的构造、人造地球卫星的发射及其轨道、人造地球卫星的种类;二、载人太空飞行器:具体介绍宇宙飞船、空间站、航天飞机、空天飞机;三、行星际探测。第四节，未来的宇宙开发工程。概要介绍卫星发电站、太空工厂、月球开发、飞出太阳系，移居其它星球等。

激光通信技术论文篇2

对大学新生开展新生研讨课，可以使大学新生尽快了解相关大学专业和课程设置，迅速完成从高中生向大学生的转变，掌握新的学习方法，为后续学习打下基础，因此国内外许多高校都在近年来开设了新生研讨课。然而，目前不少新生研讨课流于形式，教学研讨仅局限于课堂内，主要的教学形式还是老师讲学生听，虽然课内有一些讨论，但是学生没有真正地参与进来，教学效果不尽如人意。

为了改进新生研讨课，我们在新生研讨课“光电信息技术漫谈与应用”中，尝试进行新生研讨课教学改革，突破研讨课在时间和空间上的限制，把课堂内的研讨拓展至课外研究，把研讨问题引入更深更广层次；在具体的研讨教学过程中，加强理论与实验相结合、教师启发引导与学生自主探究相结合、课堂研讨与课外实验相结合。

二、课程改革和实践具体安排

“光电信息技术漫谈与应用”作为一门新生研讨课，它的作用是：通过教师与学生的交流、实验演示和操作、课题讨论辩论、课内外实验与研究等措施，帮助同学建立正确、全面的关于光电信息技术的认识，构建正确的知识观，激发学习研究光电信息技术的兴趣和动力，获得分析研究问题的能力和素养，为后续学习和进一步深造打下基础。因此，精心安排课程内容，构建新的研讨教学模式。

课程内容包含四个模块：光学；电子和单片机技术；光电检测技术；光通信技术。模块具体内容有：（1）光学：几何光学、波动光学、信息光学，重点理解成像系统的像差、光的干涉和衍射、光全息、光信息处理等内容。（2）电子和单片机技术：电路分析、线性电路、数字电路、单片机技术，重点理解电路分析原理、信号放大电路、模数转换、单片机工作原理。（3）光电检测技术：光电系统的构成、工作原理、应用范围、激光测距、光纤光栅传感、激光扫描，重点理解光电信号的调制、解调、检测原理，熟悉典型的光电系统。（4）光通信技术：调制解调、光发射、光接收，重点了解光通信原理、器件、光网络等。

构建新的研讨教学模式，通过漫谈、应用、研究、讨论四个教学环节来实现教学目的。第一“漫谈”，老师通过介绍典型光电仪器引出研讨内容，再辅以必要的讲解（研讨内容的知识背景、理论、技术以及进行实验演示等），让学生建立初步的认识，为后续研讨提供一定的知识基础。漫谈主要在课堂集中授课，采用多媒体、启发式教学，讲解基本概念、理论基础，并通过必要实验演示、现场交流讨论，帮助学生获得必要基础的知识和技术，建立正确认识、获得理论分析解决问题的能力。第二“应用”，要求学生在课外查找资料，利用现有的实验条件，进行相关的实验，从而获取必要的基础知识和实验结果，进而培养并提高学生实验动手能力，促进学生理解基本知识和技术。第三“研究”，通过课外辅导和课内研究而展开；学生五人组成研究小组，教师辅导学生查找资料，确定选题，拟定实验方案，设计实验，开展研究，最后撰写讨论提纲和报告。第四“讨论”，学生通过课内外的研究，获得研究结果，最后将研究报告制作成演讲PPT文档，在课堂进行汇报答辩；答辩过程中学生教师提问、讨论、辩论，最终教师总结、评定研讨成绩。

在实际的教学过程中，首先以点带面实现基本知识框架的构建。教师以典型的有吸引力的光电仪器为知识切入点，通过课堂讲解、分析、讨论，引发学生学习兴趣，激发学习动力。另外，要求学生查找相关资料和做实验，通过对资料和实验进行分析研究，建立对光电信息技术的认识，重点理解光学、电子和单片机技术，了解光电检测技术以及光通信技术。

通过课内的研究讨论、课外的实践活动，培养并提高学生自主学习能力、分析解决问题能力、实践动手能力、协作和交流能力，以及掌握一定的光学元件调试、光路调试、电子线路设计制作能力。通过组队和选题，在光学测试、光电电路设计、激光测量技术、光通信技术等方面开展研究，提高研究问题能力，提高科研素养。

教学方式采用“讲解――实验――研究――讨论”形式。教学方式上既有教师讲解又有师生互动讨论，内容上既有光电信息技术理论又有光电实验，空间上既在教室又在实验室，时间上既有课内又有课外，组织形式上既有个人又有团队。

从选课系统一开放就爆满到最后课程满意度达91%表明：这门新生研讨课课程深受新生欢迎，尤其是光电信息科学与工程、应用物理学、计算机科学与技术等专业信息同学，还有很多同学因没有选上该课而懊恼。选修该课的同学，积极认真，到课率95%。尤其是在第二阶段，即实验研讨课中，学生在老师的引导下，认真做实验，与老师和同学开展研讨，确定研讨内容、方案，最后实现了研讨目标，提高了学习和实验、研究、讨论的能力，为下一阶段学习打下了良好的基础。

三、总结

通过这一课程，新生不仅掌握了一定的光电信息技术知识和实验技能，还增长一些做研究的能力。同学通过查找资料、确定研讨题目、开展研究，完成了研讨整个教学环节的要求，为他们下一阶段的学习打下一个良好的基础。

通过该课程，我们还认识到，新生研讨课――这一新的教学模式，将教学主体由教师讲课改成学生研究，极大地激发了学生的学习主动性和学习兴趣，使教学达到事半功倍的效果，值得肯定和推广。

【参考文献】

[1]林冬华.美国新生研讨课全国调查20年：背景、发展与启示[J].中国高教研究，2011（11）.

[2]张红霞.美国大学的新生研讨课及其启示[J].中国大学教学，2009（11）.

激光通信技术论文篇3

论文摘要：光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信、光存储、光显示、光互联、光信息处理、激光加工、激光医疗和军事武器装备，预期还会在未来的光计算中发挥重要作用。本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展。

如果说微电子技术推动了以计算机、因特网、光纤通信等为代表的信息技术的高速发展，改变了人们的生活方式，使得知识经济初见端倪，那么随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。美国商务部指出：“90年代，全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展，谁在光电子产业方面取得主动权，谁就将在21世纪的尖端科技较量中夺魁”。日本《呼声》月刊也有类似的评论：“21世纪具有代表意义的主导产业，第一是光电子产业，第二是信息通信产业，第三是健康和福利产业……”，可以断言，光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。

掺铒光纤放大器（EDFA）是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件，国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器，670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件，90%使用国产器件，国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件，占领了100%的国内市场。

但是，我们应当认识到在我国光电子技术发展中，光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分，但在整个系统和设备成本中所占的比重较小，其产值较低，目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段，光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破；国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求，导致国外器件占据国内市场相当多的份额；在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。

我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域，与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限，而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段，留给我们的时间只有三到五年，如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入，就会失去大好时机。机不可失，时不再来，到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补，也许会彻底失去时机，受制于人。

激光通信技术论文篇4

关键词：激光成像；后向散射；距离选通技术；CCD

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)11-2645-02

近年来，夜视技术不断发展，广泛应用于民用和军用领域。根据夜视工作原理不同，夜视系统可以分为两大类：以微光夜视和红外热成像为代表的被动夜视系统和以采用激光或红外灯作照明源为代表的主动夜视系统。

被动成像系统，隐蔽性好，但工作距离和成像效果受到天空背景照度、气象条件、目标温度对比等诸多限制，在一些特殊的探测领域如远程暗弱目标探测，恶劣气象条件观测，水下目标成像等场合将会遇到极大的困难[1]。

主动成像系统由于自带照明光源，受外界自然环境的影响较小，成像效果一般比被动系统好。然而，传统的主动式红外夜视系统，由于体积大、重量重、隐蔽性差等缺点，其应用范围在不断缩小。采用激光作为照射光源，利用激光的高亮度、高方向性和高单色性等特点,对远、小、暗目标或其局部进行照射，以增加返回信号的能量,减小背景辐射的影响，提高系统对远、小、暗目标的精确跟踪和成像测量能力,获得远距离目标的高分辨率图像,从而实现对远距离目标的探测。如选用合适的成像波长，还可以应用于水下成像[7-8]，并且可以在无温差、零照度环境中成像。此外还具有抗电磁干扰和抗隐身能力强的特点，被公认为目前最具潜力的复杂背景下的目标探测模式。由于激光在大气中传输时，会受到空气中气体分子和悬浮微粒(雨、雾、烟、尘等)吸收和散射、后向散射、背景辐射等影响。同时，激光束经过远距离传输，又经目标漫反射，实际返回的光能很弱。在能见度较差的情况下，需要增加激光的功率来获得远距离目标的高分辨率图像。而随着激光功率的增加，大气后向散射作用也随之增加，强大的后向散射光会淹没大量的有用信号不能探测和识别目标。本文拟采用脉冲激光器照射目标，通过距离选通技术克服大气后向散射和背景杂光的影响，从而提高成像系统的作用距离。

1 距离选通激光成像原理

激光器发射很强的短脉冲，对目标进行照射，由目标反射的激光返回到摄像机，在目标反射光未到达摄像机时，摄像机处于关闭状态，当反射光到达摄像机时，选通门开启，让来自目标的反射光进入摄像机。根据所要求的景深，摄像机快门开启一段时间，可以获得从目标反射回来的光所形成的图像，从而排除后向散射光，这样形成的目标图像主要与距离选通时间内的反射光有关。当摄像机接收到从目标反射回来的激光脉冲信号后，再将选通门关闭，使背景辐射等其他的干扰光不能进入接收器，这样形成的目标图像主要与距离选通时间内的反射光有关。如果选通门宽度和激光脉冲宽度足够短，那么就能去除大部分后向散射大大提高返回信号的信噪比。

本文采用近红外脉冲激光器和开门时间可控的CCD设计出了一种距离选通激光主动成像系统。该系统主要由像增强CCD、脉冲激光器、同步控制电路三部分组成。其结构框图如图1所示。工作过程为：激光电源打开，发射激光，根据目标距离CCD距离和激光器自身延迟时间，由延时电路控制ICCD快门打开，根据图像质量，调节激光束的聚焦状态(发散角)和ICCD镜头，直到接收清晰图像为止。

2 距离选通激光成像主要关键技术

在距离选通激光成像系统中，涉及到的关键技术主要有：激光器的选择、精确延时控制电路和CCD的选择[2]。

2.1 激光器的选择

激光器是距离选通激光成像系统的发射器件，它主要用于提供照射目标能量。在此系统中根据成像2km的距离计算，要求激光的峰值功率达到1000W以上；要求单兵携带，小型一体化对激光器提出了更高要求。

因此该系统对激光光源的主要要求是：① 峰值功率：具有一定的输出功率或能量，该系统使用脉冲激光器，要求要有较高的峰值功率，以保证有足够的作用距离。② 中心波长的选择：即与CCD光电转换效率要匹配，大气传输性能好。③ 光束质量：激光光束质量好。④ 脉冲宽度：要求较窄的脉冲宽度，以便更好地将脉冲信号同后向散射分开。⑤ 寿命长，体积小，重量轻。

从功率和体积分析：目前，实用的激光器主要有气体激光器，固体激光器和半导体激光器[3]。气体激光器光束质量好，功率大，但是一般体积庞大，不能小型化[3]。固体激光器主要分为闪光灯泵浦和半导体激光器泵浦，半导体激光器泵浦与闪光灯泵浦方式相比，其谱线线宽窄（

从激光中心波长分析，激光波长的选择必须综合考虑CCD的光电转换效率、大气传输衰减性能以及镜头的透过率等。从现有的激光成像系统，有采用1.06um近红外、532nm 绿光、808 或 880nm 近红外；如果选用工作波长为1.06um的近红外，普通CCD的光电转换效率很低，相对光电转换效率只有0.07％。如果采用相应波段的CCD，价格太高；532nm 绿光属于可见光，容易被敌方侦测到。且两者穿透战场烟尘的能力较差。

综上考虑我们选用808nm 近红外的激光二极管阵列。

2.2 精确延时控制电路

为消除大气后向散射作用，通常采用距离选通技术，距离选通技术是利用脉冲激光器和选通型CCD摄像机，以时间的先后分开不同距离上的散射光和目标的反射光，使被观察目标反射回来的辐射脉冲刚好在CCD摄像机选通工作的时间内到达摄像机并成像[4,6]。

其工作过程为激光器发射很强的短脉冲照射目标，这时接收器的选通门是关闭的，这样就挡住了大气中悬浮微粒引起的后向散射光；当反射光到达摄像机时，选通门开启，让来自目标的反射光进入摄像机。选通门开启持续时间与激光脉冲一致。接收到从目标反射回来的激光脉冲信号后， 再将选通门关闭， 使背景辐射等其他的干扰光不能进入接收器。这样形成的目标图像主要与距离选通时间内的反射光有关。如果选通脉冲宽度和激光脉冲宽度都很窄，使得只能探测到目标附近的反射光，那么就能大大提高回波信号的信噪比。

在这里涉及到的关键技术有三点：

① 激光脉冲信号的产生

根据CCD的工作频率，要求产生周期为25Hz，脉冲宽度从50ns～100μs可调的脉冲信号，通过计算可以算出占空比为1.25×10－4%～0.25%，占空比很少，现有的器件很难满足要求，可以采用FPGA或CPLD技术。

② 时间同步控制

激光器按照设定的脉冲宽度和周期发射激光脉冲，同步控制电路根据目标距离及系统延迟计算同步延时时间，再向CCD发送曝光触发信号，实现快门对回波的距离选通。在这里同步控制精度要求在ns级范围。

③ 焦距同步控制。

根据延迟时间，计算作用距离，控制镜头焦距与激光作用距离一致。

2.3 CCD选择

接收机要求具有外触发功能、高空间分辨率和高量子效率，噪声低，有足够的增益动态范围。大多数图像探测器使用CCD摄像机，但是在微光条件下不能提供高分辨率图像，对激光器功率要求高。因此可以采用近红外摄像系统实现距离选通成像[5]。

近红外摄像系统由光学系统和成像电路系统两部分组成，完成对目标的实时监测。

光学系统需要具备两个功能：与红外激光光源相匹配，实现对激光波长的单透，截至其它波长的杂光；实现镜头的成像功能。

近红外摄像系统的CCD成像电路安装在光学系统之后，完成光电转换、曝光控制、数据输出等功能。主要包括CCD传感器、CCD驱动电路、时序发生器与电源变换等功能。

3 试验

该项目组对红外距离选通激光成像系统进行了原理验证：光源采用氙灯泵浦脉冲Nd：YAG激光器，波长1064nm，脉冲宽度10ns，频率4Hz，能量100mJ。CCD采用带外触发功能的摄像机。在夜晚对500m目标进行了照射，先采用非主动照明，照明图像如图1所示；再采用主动照明不采用距离选通技术，获取图像如图2所示；最后采用激光选通技术，获取图像如图3所示。

图1 非主动照明夜间图像图2 主动非距离选通图像 图3 距离选通图像

从实验图像，可以看出：在夜间看不到图像的情况下，采用激光照明，可以看到图像。图2不采用距离选通技术，图像有很明显的后向散射光，几乎看不清图像。图3加入距离选通技术，图像清晰，很好的抑制了后向散射光。可见该方案可行。

4 结论

本文讨论了激光成像探测系统的基本原理及所涉及的主要关键技术，提出了一种基于距离选通方法的激光主动成像系统，并进行了原理验证试验。激光距离选通成像技术能够克服被动成像的缺点，能大大减少激光成像的后向散射，提高图像的信噪比，可以在全天候、零照度条件下工作，在目标探测、侦察、瞄准、跟踪和导航等军事领域和搜索、营救、车辆识别等非军事领域具有重要的实用价值和广泛的应用前景。

参考文献：

[1] 徐效文.应用激光主动成像探测小暗目标的技术研究[D].中国科学院研究生院,2004.

[2] 徐效文.激光距离选通成像关键技术[J].激光技术,2003,27(6),603-605.

[3] 孙志慧,邓甲昊,闫小伟.国外激光成像探测系统的发展现状及其关键技术[J].科技导报,2008,26(3):74-79.

[4] 赵岩,翟百臣.激光距离选通成像同步控制系统的设计与实现[J].红外与激光工程,2005,34(5):526-529.

[5] 徐效文,郭劲.一种改进的激光距离选通成像系统[J].激光与红外,2004,34(1):3-5.

[6] 王冬梅,张涛,闰丰.基于距离选通的激光主动照明技术的研究[J].微计算机信息,2006,22(7-1):48-50.

[7] 杨述斌,彭复员.水下激光成像系统设计及实验[J].红外与激光工程,2007,36(增刊):75-78.

激光通信技术论文篇5

【关键词】新形势 光通信企业

1 光通信企业的特征

1.1 创新性

创新性是所有科技产品的共性，光通信企业也不例外。近年来，光通信技术得到飞速发展，它不只是原有技术的进步和叠加，而是企业基于现代化发展水平，创造出全新的技术产品。在企业技术管理中，技术改造、技术引进以及设备更新并且注意改进产品设计、研发新产品都是光通信技术创新性的体现。

1.2 风险性

光通信技术的研发与设备的制造需要投入很大的资金，对科学技术和人才的依赖非常强，产业具有高风险性，要么铸就巨大的成功，要么酿成惨痛的失败。所以企业在技术管理中应注意做好技术经济的论证工作，切实做好项目可行性研究工作。尽管如此，有关统计表明能维持五年以上没有衰败或者破产的高新技术企业只占25%左右。

1.3 竞争性

光通信企业由于非常依赖技术的创新和人才的培育，在技术的革新和人才的抢夺方面都具有很强的竞争性。激烈的竞争一直存在且有愈演愈烈的趋势，很多企业在发展过程中，走向合作，结成联盟，使公司在竞争中赢得有利地位。如此激烈的竞争中企业要取得一席之地，更应该注意技术管理中进行科学技术预测，制定技术研发规划并组织实施产品更新战略。

2 光通信技术发展现状

通信技术自1840年贝尔发明电话随之产生，至今已有将近180年的发展历程。光纤技术的诞生实现了信号中继距离长、保密性强、容量大的功能，使光通信技术实现了又一次的飞跃。今天的通信技术必须是一个能够提供多种服务让人民日益多样化需求得到满足的一种基础设施。新形势下，作为光通信企业不但要追求科学技术的进步，还要从管理方面入手实现企业更好的发展。技术管理方面，企业应该注意做好技术经济的论证工作以及日常技术改造和产品研发的管理工作。

3 光通信技术发展中存在的问题

3.1 企业技术研发产品滞后

光通信企业的上游产业是光纤制造企业，我国目前有七家光纤生产公司，但这七家公司发展水平参差不齐，只有其中两家可以达到年产200公里，其他几家公司的发展还远没达到这种水平。光通信企业的下游产业是光通信设备制造企业，我国目前的设备制造公司都比较注重技术的革新和产品的研发，在传输设备等领域取得了不小的进步，但是在国际市场上，始终处于竞争的末端，整个行业与国际水平相比，仍有很大差距。目前，相对于企业的其他投资来说大多数企业研发方面的投入所占比例极小，远远达不到重视的程度。

3.2 质量控制能力不足

目前我国大多数光通信企业在质量管理方面依旧停留在生产控制的阶段，并没有从产品研发开始制定严密的质量计划全过程、全方位控制产品的质量。小批量生产制造没有问题，但大批量生产时质量问题不断，这些都暴露了企业在研发质量控制方面、在制造质量控制方面的能力不足。质量是设计出来的，而不是制造出来的，更不是检验出来的。质量问题一直困扰着光通信企业，产品质量不符合客户需求、产品不良率高，返工率高……这些都造成制造成本居高不下，并导致企业发展不起来的原因。所以企业应该制定切实可行的质量管理制度，严格把关企业的技术研发和生产制造。

3.3 技术人才激励机制不完善

我国光通信企业当前的人力资源状况存在的问题：

（1）缺乏人才市场的竞争观念，对于公司所需要的技术、设计人员在人事政策规划、薪酬政策规划方面未按人才市场竞争规律奉行倾斜性政策，致使公司在相关人才的获取、保留方面缺乏竞争力。

（2）在人才管理及激励方面太过单一，一般都是绩效奖金，但对于企业研发技术人才，他们往往更重视自我实现的需要。

（3）公司缺乏对研发人才能力开发和个人发展指导，没有为技术人才设计晋升方向，在决定晋升时，也没有明确的标准，主观因素较大，既未起到对员工的激励作用，对公司和个人发展都不利。

4 光通信技术的发展途径

4.1 依靠技术创新打开市场

光通信技术最大的特性就是创新性，因此，作为光通信企业发展最核心的策略就是进行技术创新和产品研发。北美许多公司在本世纪初的时候出现严重亏损，很多材料供应商宣布破产，造成IT行业的不景气，光通信行业受到严重的冲击，在国际行业不景气的时候，许多外国企业瞄准中国市场。因此，国内公司进入了一个前所未有的竞争激烈的状态，在这样的大背景下，国内企业要想生存发展且在国内市场占有一席之地，必须要在产品上胜过其他竞争对手，这也就是需要国内光通信企业进行技术创新，依靠产品的创新来争取客户，赢得市场份额。

4.2 引入项目管理技术，优化企业组织结构

现代很多光通信企业组织结构都是单向模式，接到一个单子，从上往下传达，员工只服从于自己的部门经理，出现分歧时各部门之间难以解决，需要高层领导来协调，这种管理模式耗费大量的人力资源，而且在信息的传达方面通道狭窄且缓慢。对于这种情况，企业可以实行“矩阵式”组织结构，引入项目管理技术，实现跨部门的技术共享和贤交流，从而使各部门之间信息也能有效传递，更有利于公司技术研发和事业发展。矩阵式组织加强了企业职能部门的横向联系，使企业专业设备和专业技术人员得到了充分利用，实现了人力资源的弹性共享。

4.3 技术人才持股激励制度

采用研发技术人才持股激励的方式可以使技术人才分享公司的成长收益，与公司形成利益共同体，这有利于调动研发技术人才的主观能动性，提高责任感和风险防范意识，继而提高公司整体的绩效水平和盈利能力，实现股东利益的最大化。同时技术人才持股激励制度有利于公司稳定和吸引研发技术人才，为公司可持续发展提供人力资源保证。公司可以建立相应的制度，一方面让研发技术人才在技术成果转化过程中享受销售利润分成，即持干股；另一方面公司也可以采用补贴认缴出资的方式使研发技术人才享受股份分红，即持实股。是实行干股制还是实股制企业可以根据需要灵活进行应用。

参考文献

[1]闫程翔，张砾匀.新形势下企业加快发展要加强对技术创新的管理[J].企业技术开发，2015，31（05）：91-93.

[2]程未.新形势下企业经济管理的创新策略[J].中国商贸，2012，07（02）：136-137.

作者简介

叶开仙（1971-），男，福建省仙游县人。工程师。研究方向为光通信企业技术管理和技术研发。

作者单位

激光通信技术论文篇6

一、信息科技与现代通信

信息技术涵盖信息的采集、变换、存储、处理、传送、接收和再现。电子学研究电子的运动、电磁波的传播和它们之间的相互作用。建立在麦克斯韦电磁理论基础上的电子学，是当代信息技术最主要的手段。1887年德国物理学家赫兹发现电磁波及1897年英国物理学家汤姆孙发现电子，标志着电子学的开端。在赫兹实验的基础上，1895年意大利科学家马可尼进行了2．5公里的无线电报传送实验。1901年跨越大西洋3200公里的无线电报实验获得成功，这是远程通信的一件划时代的大事。此后，人类陆续发明了无线电广播、电视等。

第一代电子器件电子管，建立在热电子发射的基础上。1904年，英国物理学家弗莱明发明二极管；1906年，美国的德福雷斯特发明三极管。20世纪上半叶的电子设备，如广播电视的发射接收装置、雷达、计算机等，全部使用电子管。

1947年肖克利、巴丁、布拉坦发明了晶体管。晶体管使电子设备具有省电、小型化、可靠性高的优点，开辟了电子学的新时代。

物理学最新成果的大量采用，使光通信、移动通信产业以空前的速度和规模发展。仅我国，手机用户即已近4亿。物理学的发展必将使21世纪信息技术发生飞跃。

二、材料科学与新材料

物理学是材料科学的重要基础。量子力学、凝聚态物理学，特别是固体物理学和能带理论极大地推动了材料科学的发展。现代物理学的发展，导致了诸如半导体材料、光电材料、超导材料、复合功能材料、纳米材料、软物质材料等大量具有独特性能的新材料出现，并将不断地为研制新型材料、改善材料性能提供新的理论和实验手段。

人工晶体用人工方法生长的单晶体在激光产生、非线性光学、光探测、辐射探测、换能器等方面都有重要应用。我国在这一领域具有一定优势。

三、物理学手段与现代医学

物理学手段在现代医学中得到广泛应用，它们既用于诊断——x射线透视、B超、计算机断层成像即CT、磁共振成像即HRI，又用于治疗——超声波粉碎结石、激光手术、伽玛刀。

四、计量与全球定位系统GPS

计时标准：从观测天体到使用各种物理方法，人类计时精度不断提高。

全球定位系统GPS，由24颗均匀分布在6个轨道平面内的卫星组成，卫星上安装了高精度的原子钟。卫星高度2万公里。它是一个全天候的自动定位和导航系统，通过接收GPS卫星发射的时间—频率信号，判断和计算接收者的位置。经过广义相对论修正(时钟快慢随引力场强度而变)的GPS精度可在1米以内。现在的GPS系统已可装备到家用汽车上。

五、物理学与激光技术

1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象：当他们将闪光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光。由此他们提出了“激光原理”，受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。1960年，美国人梅曼(T.H.Maiman)发明了世界上第一台红宝石激光器。梅曼利用红宝石晶体做发光材料，用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源，获得了人类有史以来的第一束激光。1965年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。1967年，第一台X射线激光器研制成功。1997年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。

六、物理学与国家安全

现代战争是高科技的战争，物理学在国防现代化中起着核心的作用。核武器是释放核能的大规模杀伤性武器。1945年美国首先制成原子弹，并投放到日本的广岛和长崎。为了对抗核讹诈，1964年我国成功试爆了第一颗原子弹，1967年成功试爆了第一颗氢弹。研制“两弹一星”的23位功勋科学家中有13位物理学家。

当前各大国正建立以不同射程的制导导弹为核心的天军。“二战”中德国发展了V2火箭。“二战”后，各国发展不同射程的制导导弹，用作弹头运载工具。

激光通信技术论文篇7

关键词:三维激光;扫描技术;道路工程测绘;技术应用

前言

先进的科学技术推动了社会的进步和发展，提高了社会中各个行业的实际工作效率。道路项目工程测绘当中，采用新型的测绘技术能辅助道路和交通的建设，在很大程度上的弥补了传统测绘形式存在的缺点。其中地面三维的激光扫描技术能实现深度扫描，并且能够全方位的扫描对象，可根据收集到的数据和信息进行三维建模，通过对测绘项目的综合分析，进而得到相应的信息。地面三维激光扫描技术是一种有效的方法测绘。在研发后受到业内众多学者的广泛关注。基于这样的发展状况，在此次研究中本文从以下几个方面展开详细的论述。

一、地面三维式激光扫描技术简介

(一)扫描技术分类

地面三维式激光扫描科学技术从测绘的角度进行划分可分为两种:一是固定的形式。这种形式的激光扫描仪和全站仪测绘的形式相似，在电脑软件的辅助下，对参与扫描的设备进行调控，对测绘的对象进行拍摄，最后对得到的资料图进行整理。这样的扫描方式属于范围性形式的扫描，通过合理的运用这样的扫描方式，能为检测单位获取海量的数据。固定形式的激光扫描获得的测量结果相对精准，测绘的范围相对较广。二是移动形式的激光扫描。该种激光扫描主要是以上述扫描形式为基础，搭载到移动电子设备中，便能实现测绘位置的GPS的定位［1］。

(二)扫描技术测绘原理

地面三维式激光扫描科学技术的测绘原理实质性的内容是采用激光测量被检测对象不同的路段长度，在实际测量的过程中，主要是对路段当中各项信息和环境设置的相应资料进行采集和收纳，最后得到的想要的测量和绘制结果。对于获得的结果进行配比，以此来画出较为全面的三维模型。在使用该种新型的扫描测绘技术的过程中，相关设备的二极管在作业时能向外发射出大量的信号，并在棱镜的辅助下，射向测绘的检测对象，同时还能的接收到反馈回来的信号，通过对期使用具体时间的计算，得到实际的距离值。在实际应用的过程中，利用角度和位置不断变化的形式，来得到实际检测对象在空间上的具置，运用该种方式能实现对检测路段的全方位分析。由于在光线教暗的环境下同样能作业，这样的优势使得道路测绘方面的作业更具有便捷性，对路段建设和修整提供了重要的保障。

二、道路工程项目测绘中的具体要求

交通方面工程的施工主要有两种形式:一是新路段的建设。例如，地铁路线的建设、高铁路段的建设以及山区公路的建设。二是既有线的修整。例如对破损严重路段的维修、对地理环境特殊的路段进行养护等。不论在何种路段进行施工，施工的前期要对路况和周边的环境进行全面的了解，这样才能制定出相对完整的施工计划。这就要求测绘部门对比例图和截面图进行测绘，其精准性的要求较高。在实际测绘后，为道路项目部提供施工标具体的地形图，这对项目施工具有重要的作用。尤其在对既有线进行施工的过程中，由于原有的交通设施对交通安全具有深远的影响，基于这样的状况道路工程中的各个项目的交通设施进行测绘，完成上述的工作需要的测量人员耗费大量的时间和精力。为了保障在实际作业的过程中测量人员的安全性，对部分地点的测量应采用先进的测绘技术。其中采用地面三维式激光扫描科学技术，对道路工程项目的测绘工作提供了相对便利的条件，并在很大程度上提高测绘结果的准确性，为道路项目的施工和维修提供了重要的信息和数据的保障［2］。

三、具体应用流程

(一)道路工程项目作业数据采集

在开展外业数据整理归纳的工作时，要对测绘路段进行全面的分析，完成对路段的观察之后，的才能对将要作业的测绘地点和位置进行设定。开展平面测绘工作时，使用GPS技术对测绘对象实际测量点予以定位，能在一定程度上提升该坐标点的准确性。之后开展对测绘地点的全面扫描，能得到每个地点的高程。在进行外业测量的工作时，要在全部测绘地点完成测量之后，在对点位和实际地理空间坐标进行适当的标注。这是由于在完成外业方面信息和环境资料的采集之后，需要对得到的信息和数据进行整理。为了更好的保障对相应数据测量和处理的精密度，应对测绘点位之间的距离进行合理的测绘，各个点位之间实际的距离设定应在合理的范围之内，以此来保障信息和数据采集的完整性。与此同时，在实际工作中，应保障各个测量点之间的距离具有相应距离，避免点与点之间的距离过近，增加后续数据资料处理的难度。但是，在实际操作中，可以存在小量数据信息重叠的部分，为采集数据的准确性提供重要的保障。

(二)道路工程项目作业数据处理

在对道路项目工程开展内业处理的过程中，要保障信息和数据处理的全面性和系统性。在该阶段，应从以下三个方面来进行。1．外业数据采集点云数据的处理在开展道路外业信息数据采集后，得到的数据相对零散，对于海量分散性的数据进行处理，需要对外业采集的信息进行整理，并将各个数据资料合理的放置在相对统一的坐标系中，并在这样的基础之上绘制出相对完整的三维坐标系。把存在重叠部分的数据进行合理的处理，以此来杜绝大量点位数据在信息传输过程中影响数据的精准性。此外，本次研究中的先进测绘技术还能实现对地理坐标的转化，能将初期标注的信息和实际的测量空间的信息融合到一起，以此形成同一点位上详细的坐标系统的建立。这对掌握道路各个路段的信息提供了重要的信息［3］。2．数据滤波与抽隙在开展的外业数据信息采集时，由于道路中各个路段的地形相对复杂，在加之外借影响因素较多，获得的点云数据很容易的产生噪点，其会严重的影响坐标系的精准度。为了有效的避免出现这样的问题，在工作中应对其中产生的噪点予以控制，这一过程属于数据滤波方面的工作。在实际操作中，将三维式激光扫描设备与电脑连接到一起，利用软件进行手动去除，如若该方面的数据过于密集，要进行的抽隙处理方式，以此来保障定位之间的距离在规定的范围之内，便于对数据的处理。3．建立横纵线平面图在完成点云数据处理之后，形成了不规则的空间数据，这就需要对采集和处理的数据进行优化，按照测绘获得的等高线绘制出的横纵线平面图，并在绘制好的横纵线的平面图当中，对道路工程项目的中线位置予以确定，通过这样的方式，能实现对实际道路工程项目土方量的计算，以便后续对道路工程项目的建设和修整提供可供参考的数据，进而对施工方案设计起到的辅的作用。

四、实例应用分析

A段高速公路由于投放使用的时间久远，路面出现大范围凹凸不平的现象，为了保障路段通行的安全性，需要进行大规模的休整。在开展休整以及施工的过程中，为了的让道路测绘能真实的反应出的该路段开裂的状况，需要道路测绘部门提供每隔10m的横纵道路断面图。该路段的高速公路处于正常通车的状况，为了不影响路段通车，传统测绘方式难以满足实际测绘的需要。因此，采用的地面三维式扫描的形式进行测绘。实际操作中，在高速公路护栏外设置路况测绘点，对出现凹凸不平部分的路段进行激光扫描，采用三维软件对扫描得到的信息和数据予以拼接。其中点位拼接过程中的精准度应控制在7mm之内，整个点云的拼接在9mm之内，在数据处理结束之后，生成三维模型，并将高速公路中的隔离带和紧急车道绘制到该图中。另外，对三维模型开平面测量，最终绘制出需要得到的平面图。最后，将采集到的数据按照上文数据处理的流程进行处理，导入计算机中，使用软件工具绘制出具体的横纵断面图，为A路段的休整提供数据依据。采用传统方式对A段高速公路的高程进行测量，与新技术相比测量的误差＜0．1mm。这样的数据充分的表明了:地面三维式扫描技术具有较高的精准性和便捷性。结论:地面三维式激光扫描科学技术能实现对道路地物无接触和高精度的测量，通过外业数据的采集和处理，能对标的路段三维模型进行准确绘制，这有效的提高了测绘的效率。通过本文的论述得知，地面三维式激光扫描科学技术的测绘原理实质性的内容是采用激光测量的道路工程项目各个方面的距离，而整个测绘的过程是对相应范围内的数据信息进行不间断的采集和处理，最终获得道路工程项目的测绘结果。三维扫描技术测量道路路段点位的主要流程主要分为两部分:道路工程项目外业数据采集道路工程项目内业数据处理。为了更好的研究地面三维扫描技术在道路工程项目中的应用，通过实例分析的形式进行阐述，望此次研究的内容和结果，为该项技术的广泛应用起到促进性的作用。

参考文献

［1］刘新洪．浅谈地面三维激光扫描技术在市政工程测量中的应用［J］．信息化建设，2016，04:238．

［2］李良英，韩峰．地面三维激光扫描技术在道路改扩建测绘中的应用研究［J］．矿山测量，2016，05:24－27．

［3］陈合忠．地面3维激光扫描技术在特殊困难地区地形图测绘工程中的应用分析［J］．测绘与空间地理信息，2012，12:174－175．

激光通信技术论文篇8

【关键词】 空间激光通信 通信网络 发展趋势

一、我国空间通信的发展现状

当下，我国在空间激光通信领域的研究确实取得了一定成效，但是这些成果比较片面，只是围绕一些特定的问题而进行的。面对国际激光通信领域的发展形势，我们需要从不同的角度去看待和研究激光通信。以下列表是我国国内各研究部门在这课题上的研究方向。针对国家现阶段对激光通信领域的重视，相关研究单位应该把握时机，大力发展激光通信事业，竭尽全力突破关键技术点，深入开发研究，为早日实现我国天、地、空一体化激光通信和信息互联奠定基础。

二、空间激光通信的关键技术

2.1高功率、高速率激光调制发射技术

高功率、高速率激光调制发射技术是由一个核心的发射系统构成，通过采用光学滤波、自适应滤波和电子学滤波来增加噪音比，组成发射系统部分只要是调制器、激光器、光学天线和信道编码等。

2.2高灵敏度、复杂环境下的光信号接受技术

空间激光通信系统是靠接受激光信号来实现的，而激光信号的接收方式主要有两种直接探测和相干探测，这两种方式中因直接探测技术相对来说比较成熟，是空间激光通信系统应用最广泛的形式；但是直接探测技术也有弊端，探测灵敏度受制于相关器件的性能，其通信速率与探测灵敏度成反比，通信速度提升的同时灵敏度反而下降。比较与直接探测，在同等通信条件下，相干探测的灵敏度明显优于直接探测，其范围在10 ～20 dB，但是相干探测方式要求非常严，必须做到信号光和本振光各种性能的匹配，涉及的系统比较复杂，所以实现的难度很大，但正因为这点使得相干探测技术成为国际上争相研究的热点。

2.3高精度APT技术

应用粗精复合轴VAF技术来实现高精度的动态跟踪。粗精跟踪都有自己各自的特点，对于粗跟踪它比较适应视场大、低伺服带宽的环境，在这种环境下可以实现迅速捕获、稳定跟踪；精跟踪的的特点是动态范围小、高伺服带宽，在一定程度上可以修复粗跟踪残差。复合轴VAF最终的跟踪精度还是有精跟踪伺服单元性能来决定的。

2.4发射接收光学系统及基台技术

实现空间光通信的重要装置是光信号收发和基台装置，这属于激光通信的核心部分，而对于这核心装置的设计必须符合多功能、集成化，基台具有质轻、高精度、小型化的特点。

2.5大气信道对激光通信影响的抑制技术

激光通信是靠光信号的作为通道来传输，大气的存在会对光信号的传输产生光信号闪烁、波段变形等影响，从而使得激光通信产生距离偏差和误码率提高。不仅如此，还会影响其他系统的正常使用，比如通信子系统、光学子系统。所以必须采用相应的措施，比较认可的是合适的地面站选址、多点布站、增加天线接受面积等措施，在一定程度上可以降低大气对激光通信的影响作用。

三、空间激光通信发展趋势

1、通信速率继续提高。不断完善的APT技术提高了激光通信性能的标准，也成为激光通信中研究的一个重要部分。由于速率与灵敏度成反比，发射功率与远通信距离在参数上存在一定矛盾，为了解决上述问题，通信分系统得以研制成功，波段为1550nm，能够在高速率调制的同时，完成高功率发射，由于发射功率较高，因而即使在高速率的条件下，仍能维持良好的灵敏度。另外还研制成功了空间相干激光通信分系统，与传统IM/DD探测技术相比，在这种新的探测方式应用下，相干通信的高灵敏度得到了有效发挥。这样一来，其传输速率就可升至Gbps量级。

2、光通信组网取代点对点通信。技术的创新才能引领时代的发展，原有点对点的通信模式弊端太多，新的光通信组网通信技术系统性能较高完全可以取代之前的点对点通信模式。光通信组网技术的核心要点就是中继转发，要得到天、地一体化的信号覆盖和信息传输的时效性，就需要搭建一个较为完善的天基信息网络，使同步静止轨道，中轨道，以及低轨道卫星，航天飞机，宇宙飞船，浮空平台，航空平台，以及地面平台互相连接。

结论：本文全面深入分析探究空间激光通信在我国的发展现状和未来的一个发展趋势，当下激光通信的发展阶段在国内外正处于一个研究的热潮，市场前景非常广阔。文章主要详细的分析了空间激光通信中非常关键的技术点，同时提出了自己对空间激光通信发展趋势的一些看法，并在此基础上对我国空间激光通信的发展进行了简要的概括。

参 考 文 献

[1]张来线，孙华燕，樊桂花，赵延仲，郑勇辉.猫眼逆向调制自由空间激光通信技术的研究进展[J].中国光学，2013，18（05）：185-186.

[2]李英超，胡源，赵义武，丁莹，姜会林.发展空间激光通信，提高对地观测效能[J].长春理工大学学报（自然科学版），2011，20（01）：189-190.

[3]张诚，胡薇薇，徐安士.星地光通信发展状况与趋势[J].中兴通讯技术，2006（2 ）：52-56