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[導(dǎo)讀]   激光通信原理   激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。激光是一種新型光源,具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等特征。按傳輸媒質(zhì)的不同,可分為大氣激光通信和光纖通信。大氣激

  激光通信原理

  激光通信是一種利用激光傳輸信息的通信方式。激光是一種新型光源,具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等特征。按傳輸媒質(zhì)的不同,可分為大氣激光通信和光纖通信。大氣激光通信是利用大氣作為傳輸媒質(zhì)的激光通信。光纖通信是利用光纖傳輸光信號的通信方式。

  激光通信系統(tǒng)組成設(shè)備包括發(fā)送和接收兩個部分。發(fā)送部分主要有激光器、光調(diào)制器和光學(xué)發(fā)射天線。接收部分主要包括光學(xué)接收天線、光學(xué)濾波器、光探測器。要傳送的信息送到與激光器相連的光調(diào)制器中,光調(diào)制器將信息調(diào)制在激光上,通過光學(xué)發(fā)射天線發(fā)送出去。在接收端,光學(xué)接收天線將激光信號接收下來,送至光探測器,光探測器將激光信號變?yōu)殡娦盘枺?jīng)放大、解調(diào)后變?yōu)樵瓉淼男畔ⅰ?/p>

  激光通信的優(yōu)缺點

  激光本身具有亮度高、方向性強、單色性好、相干性強等特征,除了語言信息語言,它還能傳輸文字、數(shù)據(jù)、圖像等信息。

  激光通信的優(yōu)點:

  1.通信容量大。在理論上,激光通信可同時傳送1000萬路電視節(jié)目和100億路電話。

  2.保密性強。激光不僅方向性特強,而且可采用不可見光,因而不易被敵方所截獲,保密性能好。

  3.結(jié)構(gòu)輕便,設(shè)備經(jīng)濟(jì)。由于激光束發(fā)散角小,方向性好,激光通信所需的發(fā)射天線和接收天線都可做的很小,一般天線直徑為幾十厘米,重量不過幾公斤,而功能類似的微波天線,重量則以幾噸、十幾噸計。

  激光通信的缺點:

  1.通信距離限于視距(數(shù)公里至數(shù)十公里范圍),易受氣候影響,在惡劣氣候條件下甚至?xí)斐赏ㄐ胖袛?。大氣中的氧、氮、?u>氧化碳、水蒸汽等大氣分子對光信號有吸收作用;大氣分子密度的不均勻和懸浮在大氣中的塵埃、煙、冰晶、鹽粒子、微生物和微小水滴等對光信號有散射作用。云、雨、霧、雪等使激光受到嚴(yán)重衰減。地球表面的空氣對流引起的大氣湍流能對激光傳輸產(chǎn)生光束偏折、光束擴(kuò)散、光束閃爍(光束截面內(nèi)亮斑和暗斑的隨機(jī)變化)和像抖動(光束會聚點的隨機(jī)跳動)等影響。

  2.不同波長的激光在大氣中有不同的袞減。理論和實踐證明:波長為0.4~0.7μm以及波長為0.9、1.06、2.3,3.8,10.6μm的激光衰減較小,其中波長為0.6μm的激光穿霧能力較強。大氣激光通信可用于江河湖泊、邊防、海島、高山峽谷等地的通信;還可用于微波通信或同軸電纜通信中斷搶修時的臨時頂替設(shè)備。波長為0.5μm附近的藍(lán)綠激光可用于水下通信或?qū)撏ㄐ拧?/p>

  3.瞄準(zhǔn)困難。激光束有極高的方向性,這給發(fā)射和接收點之間的瞄準(zhǔn)帶來不少困難。為保證發(fā)射和接收點之間瞄準(zhǔn),不僅對設(shè)備的穩(wěn)定性和精度提出很高的要求,而且操作也復(fù)雜。

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