光导系统技术范例6篇

光导系统技术

光导系统技术范文1

【关键词】通信工程;光纤技术;设计应用

引言

随着社会发展水平迅速提升,社会结构全面优化。一方面,以互联网为核心的信息传输方式,为社会信息交流与共享提供渠道,社会发展各领域的交流密切性增强;另一方面,光纤传输技术,是一种新型新型传输手段,基于传统信息通讯的基础上,将模拟信号转换为数字信号,实现通信信息直接传播,为我国通信工程全面发展,适应社会需求带来技术研发新角度。

1光纤技术

光纤技术是指借助地下光缆,进行信息传输的方式,光纤传输利用光波作为信息传输的主要信息载体,将通信信号从这一端传导到另一端的信号传输方式。随着光纤技术的逐步发展,现代通信光纤技术逐步发展,从单一层光纤传输向多层光纤传输转变,与现代计算机数字信号传导,共同构建为一个信息传输体。结合现代光纤技术的应用实际,将光纤技术的基本特征归结为:其一,速率性。光纤技术信息传输在光波传导的作用下,直接将接收到的信号传输出去,信号中转时间较短,现代光纤技术信息传输,充分实现光纤传输技术的信号应用平衡;其二,多层性。光纤技术在通信工程中的应用,借助光波传输的无限延长和无限缩短的优势,实行光纤信息传输多层次分布,在主体光纤传输的基础上,构建通信信息传输体;其三,保护性。光纤技术信息传输中,传输光波与传输整体结构,分别具有光纤数字保护层,现代通信工程光纤技术应用,能够在此基础上,构建新型光纤数据传输体系,从而实现社会通讯技术全面升级。

2通信工程光纤技术设计应用

2.1移动通信中应用

光纤技术在现代通信工程中的融合,在移动通信中应用最为广泛。传统的移动手机信号接收与传输,主要采用数字模拟光波进行信号传输,手机信号接收中,需要依靠中转站进行手机信息的中转,并将模拟信号传输下去,原传输信号丢失,实现光纤技术在移动通信传输中的应用,采用光纤光波进行手机移动信息传输,整体信号输送与信号处理过程,都在光纤模拟空间站中完成,传输信号随时随地接收,随时进行传输,避免信号传输中转,导致信号传输稳定性低。光纤信号传输的构建手机信号传输网络,延伸移动信号的接收传输能力,推进现代移动数据传输信号的稳定性,接收强度,是通信工程中光纤技术设计与应用的体现。其次,生活中移动通信信息传输,也利用光纤技术构建起信息传输短暂存储系统,现代移动4G网络,正是基于生活中光纤技术传导播,将4G传输信息综合为整体信息,从而实现现代系统整体优化,光纤体系中信息综合传导,移动网虚拟短暂性信息存储,将成为社会信息传导的过度层,确保社会信息传输中信息交换工作第一时间内完成,起到信息传输辅助移动信息输送的作用[1]。

2.2交通运输领域应用

光纤通信技术是现代社会信息引导的主要技术形式,交通运输领域的通讯技术应用,主要包括无极光纤技术和有线光纤技术。无线光纤技术,是结合计算机虚拟空间应用程序,将交通运输中的光纤传输信息进行程序传输,系统数字信息变化,都必须进过自动化程序进行信息检验,光纤技术只负责后期整理后的信号传输,是一种网络连接性传输。无线光纤传输技术,主要应用于交通运输中接收信号处理和信号传输的输送,确保交通运输各部分路线信息网络的准确性,及时进行交通运输系统内部信息交流,提高交通运输运行的信息稳定;其次,有线光纤信号传输技术,是借助光缆,进行系统信息的综合传播,将光纤交通信息分为多个信息传输节点,光纤技术在每一个节点上建立信息接收站,并技术光波进行交通信息传输,与无线光纤技术传输系统构建为一个完整的信息传输体系,为现代交通通信信息的传输提供数据传输保障。

2.3相干性光纤传输技术

光纤技术在现代通信技术中的融合,采用相干性光纤传输技术,建立现代通信新型传输新结构。新型光纤传输技术与传统通信信息传输不同,新型传输技术按照信息传输量的多少,则划分为多少个自传输地址,实施光纤技术信息资源分地址传输,每一个光纤技术传输资源,都按照不同光纤传输地址进行信号输送。其次,相干性光纤传输凭借每个光纤传输信息之间的相关性,实现光波传输信号与外界光波传输信号同步连立,当光纤传输接收到外部传输信号,光波与外界信号库立即构建虚拟信号传导平台,光纤实现系统传输信息,保障信息传输信号强度大,与此同时,信号传输过程将最大限度进行光波放电,确保通信信号传输稳定,满足信号输送需求,打破信号传播的空间性限制[2]。

2.4光弧度传输技术

光纤技术在通信系统中的应用与设计,采用光弧度传输作为主导技术。所谓光弧度传输,是在光缆信号传输范围内,光纤接收端形成光纤传输带,在传统单一光纤传输的基础上,实现通信信号传输承接范围扩大,提升光纤技术信号传输的强度。我们可以对光弧度信号传输这样理解,带电传输信号在电波输送中,信号传输输送端是单一的光纤,而信息传导的接收端是由多个光纤组成的光纤信息传输网络,无论输送信息与哪一条接收光纤对接,接收端的光纤信息都会得到传输。光弧度传输设计,实现光纤信息传输资源在传输过程中,全面提升信息传输的稳定性,同时光纤传输进行多层光纤同步接收,可以减小光纤损耗,提升光纤在通信技术中的应用率。此外,光纤技术在通信系统中的应用与设计,也可以实光纤传输与以太网信息传输相关联。应用太网IP地址,光纤信息传导的稳定增加,接收信号传输过程中,光纤传输信号与以太网地址信号相互交流,实现现代光纤信息传输脉冲速率与光纤信号传输相同,达到现代通信信号稳定传输的效果。

结论

光纤通信的传播速率快,信号传输稳定性强,在现代通信技术中占有较大的发展优势。笔者结合光纤技术的基本特征,对通信工程光纤技术设计应用关键要点进行探究,引导我国社会通信技术拓展,优化。

参考文献

[1]张力.浅析通信工程中光纤技术的设计应用[J].通讯世界,2015,15:45-46.

光导系统技术范文2

1光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术优势

2.1频带极宽,通信容量大

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光导系统技术范文3

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。

在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术优势

2.1频带极宽,通信容量大

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz?km的宽带。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。

光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDev

elopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。新晨

在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光导系统技术范文4

关键词:激光测距,单片机,蜂鸣器

 

1、研究内容

残疾人是社会中最主要的弱势群体,他们要面对更多的困难和压力。,激光测距。随着2008年奥运会、残奥会的成功举办,政府越来越关注弱势群体,给予盲人的关怀也越来越多,这也使助盲成为现在社会的一个热点问题。

目前市场上已经出现一些导盲类产品,例如盲杖、导盲犬等,但是因为种种原因,这些产品并不能有效的帮助盲人导盲。比如,导盲犬由于训练困难,价格昂贵,一直不能被推广普及。可见,如何实现更好的导盲依然是一个亟待解决的问题。

由此,我们想要设计出一个“新型智能导盲器”,使之能够有效作为盲人的导盲器材,克服传统导盲器件价格较高,使用不方便,使用范围有限等缺点。

而随着时代的发展,光电技术特别是光电探测技术,光信息处理技术的应用已经遍及现代生活的各个领域。尤其是光机电一体化系统,模块很小,工作性能很高。基于此,我们想设计出“光电智能导盲器”,以便快速,准确,实时的帮助盲人了解周围的实际情况,更好的服务广大盲人群众。

2、研究方案

为了实现准确、快速定位障碍物的目的,我们提出了 “光电智能手持导盲仪”。盲人通过使用此设备可以知道周围物体的分布情况,可以获得一个周围环境的大概的距离远近的轮廓图。我们主要应用以下两种技术:

一、激光测距技术:激光测距技术与一般测距技术相比,具有操作方便、系统简单以及白天和夜晚都可以工作的优点。,激光测距。此外,与雷达测距、微波测距相比,激光测距具有良好的抗干扰性和较高的精度,以及更快的反应速度。

二、单片机控制技术:单片机体积小,重量轻,结构较为简单,成本低廉,可以实现一般的控制功能。而且单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了广泛的应用。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。

三、蜂鸣器语音输出技术:蜂鸣器反应快,声音变频速度快,距离越近频率越高,便于快速给盲人用户提示,同时蜂鸣器声音也给周围行人一定警告。

根据以上三种关键技术,我们提出的主要设计思路如下:

整个导盲仪通过激光测距模块测距,蜂鸣器报警,起到导盲作用。

在导盲仪上,嵌入一个单片机控制模块,作为整个装置的核心。在单片机的旁边固定一个蜂鸣器,蜂鸣器可以发出声音。,激光测距。导盲仪前端安置一个激光探头和一块接收板。在导盲仪上则安装一个开关,控制导盲仪的工作。

根据激光测距仪的原理,激光器发射头发出激光束,遇到障碍物后反射到达导盲仪前端的接收板,接收板上装有光电探测器。障碍物表面漫反射的光信号经过光电探测器转变为电信号,再经过滤波,放大,整合,A/D转换,传送给单片机。经过单片机分析处理后,根据激光往返时间算出的距离输出不同的指令,如果在报警距离以内,单片机便会发出控制信号,即高电平到蜂鸣器,驱动蜂鸣器发出不同频率的提示音,使盲人通过蜂鸣器的声音提示躲避障碍物,方便盲人出行。

导盲仪通过盲人的手动扫描,给盲人提供不同方位的障碍物信息。

3、技术路线及可行性分析

本作品主要包括:激光测距技术,光电检测技术,单片机控制技术,语音输出技术。

技术路线主要从光电技术,控制技术,电路设计技术三方面分析。

光电技术:主要是激光测距技术和光电检测技术。目前,激光测距技术已经十分成熟,独立的激光测距仪已经十分普遍。仿照成型的激光测距仪,设计制作出我们需要的激光测距模块。

针对我们的需要,我们采用短脉冲高频率激光测距技术。脉冲式激光测距是基于对光波在本机与目标间渡越时间的计量来感知目标距离,属于“时基法”测距,其优点是操作方便、系统设计简单,满足设计要求。

单片机下达测距指令后由激光器发出脉冲激光,经扩束准直的光学系统后通过指示与稳定系统导向穿越大气层射向目标。光学系统一般是望远光学系统,为的是减少出射光束的发散角,以提高光能面密度,增大工作距离,还可以减少背景和周围非目标物的干扰。指示与稳定系统,带有瞄准镜和方向机构,用以对准盲人需要探测的方位,提供目标角方位信息。图中的传感器,可提供目标方位和俯仰角。激光束离开本机的同时,从发射光束中取出参考脉冲信号,参考信号通过光电探测器,变成电脉冲,这个电脉冲经滤光、放大、整形后送入单片机,通过单片机控制,启动数字式测距计时器开始计时;到达目标的激光束有一部分被表面漫反射回到测距机;经接收物镜和窄带光学滤波器再次到达探测器,窄带光学滤波器的主要作用是充分利用激光优良的单色性,提高系统的信噪比;光探测器再次将光信号转换为电信号,然后将电信号送往放大器和匹配滤波器,这是因为从光电探测器出来的信号不足以推动电路工作。处理后的信号进入比较器进行比较;比较器的输出信号驱动测距计时器计时停止,单片机接收距离信息。,激光测距。根据距离信息,单片机决定是否驱动蜂鸣器发出声音。

单片机控制:单片机是整个装置的控制核心,所有的控制功能通过写入单片机程序来实现。,激光测距。单片机要能接收两次电信号,根据激光测距的距离信息,进行分析判断。,激光测距。在设定的允许范围以外,不发出控制信号,如果一旦低于预先设定的范围,则发出控制信号,控制信号驱动蜂鸣器发出声音。根据单片机接收到的距离信息,单片机发出不同的电压控制信号,蜂鸣器据此发出不同频率的声音。

电路设计:信号处理电路包括光电信号处理电路和声音输出电路。整个电路中单片机、探头、光电传感器和蜂鸣器是主体,激光探头发射和接收板接收光信号,经过光电转换,滤波,放大,A/D转换之后,反馈到单片机,单片机进行信号处理,最后通过电路控制蜂鸣器输出声音信号。蜂鸣器反应快,声音变频速度快,根据单片机发出不同的电平信号,发出不同频率间隔的提示音。

4、特色与创新点

1、利用激光测距技术,快速,准确的测量障碍物的距离;并根据距离信息,实现单片机的控制;

2、手持导盲仪使用方便,探测灵活,可用于高低地势探测,障碍报警;

3、利用蜂鸣器的声音频率提示障碍物距离远近,便于盲人判断;

4、结构简单实用,方便携带,可扩展性强,可长时间使用。

5、参考资料

[1]王永仲,现代军事光学技术[M],北京:科学出版社,2003。

[2]何俊发,王红霞,刘晓彬,激光测距新方法研究[J],应用激光,2003,23(5):299—300。

[3]陈敏,杜小平,一种提高相位激光测距精确度的方法[J],现代电子技术,2005,16:114一l15。

光导系统技术范文5

随着光纤技术的发现,其在通信工程中的应用范围之广已经远远超出了人们的预期,光纤通信技术已经成为了现代通信的基础工程。那么在油田通信工程设计中光线技术的应用具体又在哪些方面,这将是本文探讨的重点所在。

关键词:

光线技术;油田;通信工程

1光纤技术概述

光导纤维简称光纤,是指一种玻璃或塑料制成的纤维,其利用“光的全反射”原理来实现光传导。而且由于光在光导纤维里传导时的损耗远远低于其在电线里的传导,所以自光纤发现以来,其被广泛运用到通信工程当中以实现长距离信息传递而不至于出现声音、图像、视频等信息的失真。光纤技术与传统的传导技术相比具有以下优势:一是光纤的损耗远低于传统的电线传导从而不会出现信息失真现象;二是光纤重量比较轻,同等重量的光纤可以传输数千倍于电线所能承载的信息;三是光纤的抗干扰能力远高于电线,光纤的基本成分是石英不能导电就不会受到长距离传输途中的电流等干扰;四是光纤技术可以降低通信成本,同等信息量的传输所需要的光纤造价远低于架设电缆的造价,可以大大降低通信中的材料以及人工费用。

2光纤技术在油田通信工程设计中的应用

2.1输油管道通信控制

油田产出的石油等需要通过长输油管道输送到有需要的各个地方,这其中应用到的电子技术控制手段就必不可少,传统的电缆通信控制在成本以及人工维护上投入巨大,且不能够很好的保证通信的及时畅通,所以,光纤技术以其优秀于电缆的各项技术特点正逐步取代电缆成为油田长输油管道通信控制系统的主要传导介质。光导纤维因为其质量轻将可以很容易的附着于输油管道系统而架设起来,同时又由于其绝缘性保证了输油管道受到电流的干扰而带来的安全隐患。除了电子系统的相关控制外,光纤的应用可以保证沿线的各个石油运输站点之间的联系及时迅捷,这样就可以随时掌控整条输油管道的传输状况,便于油田总控制方面及时对相关运行情况作出合理的调整,一旦出现突况也可以及时联网解决,甚至在源头上控制住,防止危险的扩大。

2.2采油控制系统的通信技术

油田的大型勘探采油设备的控制往往是通过电子传导技术来进行的,现代社会的技术发展已经脱离了早期纯靠人力来控制一切机器设备的时代,电子技术的控制往往比人工控制更能保证及时准确有效。经历了电缆通信技术时代,线代化的油田更倾向于利用传输更快更省的光纤通信技术,油田的勘探采油设备控制是整个油田建设的重中之重,没有这最初的技术支持就不可能出油,那么油田的建设就毫无意义可言。光纤技术可以在附着于大型勘探采集设备之上而不至于对其造成质量以及整体性上的负担,而且光纤在信息传导上更迅速,对于及时控制整个系统是十分有利的。同时,光纤技术可以减少信息在传输当中的损耗,也避免了电缆因为在这些大型设备的运行当中而产生的损坏进而会出现漏电等影响安全的不利因素,毕竟,一旦由于电火花而导致了火灾等将是不可想象的巨大灾难。所以,以往的通信技术上马后的检修等耗费了大量人力物力财力,而光纤传导技术完全利用的是光的折射、全反射等原理,在发生通信故障时的检修不会影响到整个设备的运转等,不需要停电等措施就可以进行检修。

2.3油田办公通信系统

一个企业的运转离不开人的总控制,至少现在我们还没有达到全机械智能自动化控制,那么油田企业一样需要有大量的员工来进行办公,就需要各个部门之间紧密配合,完美无瑕地衔接好工作才能保证油田的产量及其完全稳定。因此,整个油田的办公通信系统的建设也不能儿戏,毕竟信息的及时性对于维持整个企业的安全稳定是相当之重要的。传统的电缆通信正逐步退出整个通信工程的大舞台,那么在油田企业里这种趋势也是不可避免的,取而代之的光纤技术对于整个办公通信系统的建设来说是百利而无一害的。上文已经分析过光纤技术在通信应用当中的技术优势,就油田办公通信系统而言这些优势可以放大到整个油田建设之中。工作人员对于发现的问题可以在良好的通信条件下及时上报到相关技术部门,通过技术部门来及时解决问题,保证油田的运行稳定。假设在传统的通信技术条件下,由于电缆的老化等原因而导致了信息传输的不通畅,甚至是难以实现工作人员之间的沟通,这对于需要紧密团结合作才能保证安全稳定的油田企业来说是不可想象的。

2.4油田家属区的通信网络建设

油田往往总是在荒凉偏远的地方被发现,所以,石油工人都是远离喧闹都市的一类人,但是,现代社会的发展已然让世界可以通过网络通信技术而实现无间距联接,油田家属院已不再满足于往日的交际范围了,无论是石油工人还是他们的家属对于信息有了更为广泛的需求,光纤通信技术将会很好地解决这个问题。通过光纤的接入,通信将会更加方便快捷,而且光纤架设的成本也相对较低,对于降低有天企业的成本预算是很有利的。此外,光纤在传输过程中的低损耗也会对网络通信的稳定性有所帮助,会极大地满足人们网上冲浪的需要。

3结语

光纤技术的发明对于通信行业的发展进步起到了前所未有的促进作用,而在油田的通信工程当中的技术优势也相当明显,其技术特点极大地支持了油田通信技术的时效性和稳定性,未来将会在更多更广泛的地方有所作为。

参考文献:

[1]飞、谢伟、王鹏.《光纤技术在油田通信工程设计中的应用》.技术探讨.2015年7月.第5卷第19期

[2]曹双庆.《光纤在油田通信工程设计中的应用》.油气田地面工程.2010年7月

光导系统技术范文6

关键词 通信系统;光纤通信技术;通信介质

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2015)134-0112-02

0 引言

光线价格随着科学技术的发展不断降低,与此同时,光纤应用范围也在不断的扩大,可以说光纤已经逐渐替代其他媒介,正成为信息宽带传输时候的主要媒介。综合这些情况来说,国家未来信息基础设施的支柱就是光纤通信系统。所以,笔者在此对通信系统中的光纤通信技术进行了剖析。

1 通信系统的发展及组成

通信技术的发展可以根据其历程分为三个阶段,详细情况如表1所示。

通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输或转移信息的通道。建立该通道,实现信息传递所需的一切技术设备和传输介质的总和称为通信系统。这里本文以基本的点对点通信为参考实例,如图1所示。组成部分的详细的分析,如表2所示。

2 光纤通信中的介质构成

2.1 光纤

光纤是光导纤维的简称。光纤是由纤芯、包层、涂覆层和护套构成的一种同心圆柱体结构。其中,纤芯和包层光纤的核心部分。纤芯是光波的主要传输通道;包层将光信号封闭在纤芯中并起到保护纤芯的作用。纤芯粗细、纤芯材料和包层材料的折射率,对光纤的特性起决定性影响。按照光纤中传输模式的多少来进行划分,可以将光纤分为两大类:一类是单模光纤;另一类是多模光纤。在光纤通信中,石英光纤是使用的主要媒质。在不同的环境中,为了都能使用光纤,这就必须让光纤与不同的元件进行结合,来构成光缆。

2.2 光缆

通常来说,光缆由3部分组成:一是缆芯;二是加强元件;三是护层。其中,缆芯主要用于传输光波,它的组成是由单根或多根经二次涂覆处理后的光纤构成;再者,加强元件的主要作用就是增强光缆敷设时可承受的拉伸负荷,它的组通常用金属丝或非金属的合成纤维构成;而护层的主要作用就是是对已形成光缆的光纤芯线起相应的保护作用,为的是避免受外界机械力和特殊环境的损伤,护层一般具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性。

2.3 光源

在光发射机的诸多器件中,关键器件之一就是光源,它的功能就是把接收到的电信号进而转换为发射的光信号。在光纤通信系统中,目前,被广泛使用的光源主要有两类,一类是半导体激光二极管,又被称为激光器(LD);另一类是半导体发光二极管,又被称为发光管(LED)。有时候在有些场合也有可能使用固体激光器。半导体激光二极管转换效率高,与光纤耦合好,当输入电流达到阈值时光谱特性好,主要用于长距离和大容量的光纤通信系统中。

2.4 光电检测器

光电检测器是一个转换信号的器件,既是通过光电效应,然后将接收到的光信号进而转换为电信号的一个器件,它也是光接收机的核心部件。目前常用的光电检测器主要有半导体PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管。一般光纤通信系统对光电检测器有如下要求。

响应度足够高,即对一定的入射光功率能够输出尽可能大的光电流。响应速度足够快,以适用于高速宽带系统。

噪声低,对信号影响小。PI曲线线性好,信号光电转换不失真。

体积小,工作寿命长。

PIN光电二极管是在PN光电二极管的PN结中间设置了一层惨杂浓度很低的本征半导体构成,结构简单,可靠性高,工作电压低,使用方便,且量子效率高,器件噪声小,带宽高,但灵敏度比APD光电二极管低,因此广泛应用于灵敏度要求不高的场合。APD二极管灵敏度高,增益高,但电压高,结构复杂,噪声大,因此多用于对光接收机灵敏度要求较高的场合。

3 通信系统中的光纤通信技术

光纤通信技术现状截止到目前为止,我们可以看到光纤通信技术已经有了很大提升,它的应用范围也在不断扩大。时至今日,光纤通信技术已具有了高速率、大容量等优点,它的这些优点都在在通信系统中体现出来,并且被广泛应用在许多地方。光纤通信主要技术有有以下几种。

3.1 波分复用技术

所谓波分复用技术(wavelength-divisionmultiplexing, WDA)就是指将多个携有信息、频率不同的信号利用合波器整合到一起,然后沿着一条光纤传输,最后用某种方法在接收端接收,将波长不同的信号分别提取出来的光通信技术。WDA主要利用的是光纤低损耗波段的带宽资源优势,来增加光纤的传输带宽,从而使光纤传送信息的有效带宽增加一倍至数倍,从而有效的提高了频带利用率。

3.2 光纤接入技术

光纤接入技术一种是面向 FTTH(光纤到户)和 FTTC(光纤到路边)的宽带网络接入技术。OAN(光纤接入网)是电信网中发展最快的接入网技术,能够有效解决窄带业务(如电话)的接入问题外,还可以解决宽带业务(如调整数据业务、多媒体图像)的接入问题。光纤接入技术将传统接入技术进行了有效的改变,进一步增加城域网和核心网和的容量。光纤接入技术更容易与其他技术相结合,形成APON、GPON和EPON。

3.3 光孤子通信

在光纤通信系统中,由于光纤存在损耗和色散,从而使传输容量和距离在很大程度上都受到了限制。光孤子通信的出现极其有效的解决了光纤色散问题。所谓光孤子通信是在光纤长距离传输中,用光孤子超短光脉冲做信息载波,信号的波形和速率始终保持不变,并且可以到近零误码率信息传递的通信方式。

4 结论

光纤通信技术因为其本身的诸多优点,在各行各业里面得到了广泛应用,其已经成为通信技术中的重要组成部分,在信息传输中扮演着重要角色,相信未来中光纤技术会得到更为广泛的应用。

参考文献

[1]付伟,苗遥遥.光缆通信线路的维护管理策略研究[J].无线互联科技,2014(6).

[2]汤永忠.浅谈光纤通信技术的发展现状[J].电脑知识与技术,2014(10).