光电技术论文范例6篇

光电技术论文

光电技术论文范文1

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。

光电技术论文范文2

    光电显示技术的现状和发展趋势的分析

    姓名:娄展卿 学号: 院系:新闻传播院

    摘要:光电显示技术的简介。分析中国光电显示市场现状以及发展趋势。介绍光电显示技术的类型及其主流产品。介绍一些有较好发展前景的未成熟技术。

    关键字:光电显示;显像管技术;液晶显示技术;等离子显示技术; 发展现状;前景。

    一 光电显示技术简介:光电显示技术是多学科的交叉综合技术,主要有:

    1、阴极射线管(cathode ray tube-crt)。是传统的光电信息显示器件,它显示质量优良,制作和驱动比较简单,有很好的性能价格比,但同时它也有一些严重的缺点,如有电压高、软x-射线、体积大、笨重、可靠性不高等。

    2、液晶显示(liquid crystal-lc)。液晶是一种介于固体于液态之间的有机化合物,兼有液体的流动性与固体的光学性质,即现在的液晶显示器lcd。

    3、等离子体显示(plasma display panel-pdp)。等离子体显示是利用气体放电发光进行显示的平面显示板,可以看成是有大量小型日光灯排列构成的。等离子体显示技术成为近年来人们看好的未来大屏幕平板显示的主流。

光电技术论文范文3

电站监控管理水平落后,运维人员技能低下,是制约光伏电站发电能力重要因素。传统管理平台只提供了设备运行状态的基本监控,远无法满足现今电站生产需求。基于现代化信息技术的管理平台通过各类技术集成创新则很好弥补了这一空白,为光伏企业实现数字化运营,可视化管理;为电站提供实时监控、自动告警定位等服务,减少电站运维人员和运维时间,提高发电量也减少电站运行管理成本。青海某大型光伏电站事实证明,使用了现代化信息技术的管理平台,一台20MW的电站至少能减少2~4名运维人员。

2故障设备及时处理,提高光伏发电效率

基于大数据与计算技术的光伏电站管理平台的使用,实现自动定位故障设备,确保故障设备的及时维修或更换,提高光伏电站主要发电设备的发电效率,提升光伏电站运行可靠性,促使电站运行成本降低和电站收益明显提高。

3加强电站监测与诊断,保证发电能力

目前的电站监测与诊断主要侧重单立的设备,检测数据无法共享,不同设备间的运行状况无法进行统筹分析,智能电网环境下数据量远远超出传统电网监测的数据量,包括一次、二次设备;实时在线状态数据;设备的基本信息、试验数据、运行数据、缺陷数据、巡检记录等。面对这些海量的、分布式的、异构的状态数据,传统管理平台常规的数据存储与分析方法会遇到极大的困难,无法满足未来智能电网的可视化监测管理。而基于大数据,云计算技术的管理平台使得成为解决上述问题的利器。

4减少电能损耗,增加企业收益

光伏发电系统作为复杂的技术的集成,使用传统管理平台分析其电能损耗异常困难。目前,较精确的电损计算基本是离线的,主要依靠进出线端和进出变压器端电能表测量得到的数据进行统计。实际中往往因表计不全而难以实现,由于表计的误差或不可靠等因素也会造成数据失常或缺少,以致对所采集的测量数据通常要进行剔除不良数据并进行状态估计处理。随着智能电网的发展,电气元件的数量和种类在不断增加,电损的统计精度、难度在不断加大。依靠现代化信息技术管理平台对电量数据采集、处理能力的强大性和健壮性,精确分析出电网系统中电能损耗各类因素,从而去尽量规避、消除这类因素,减少电能损耗。经过对综合效率在65%~75%、装机容量分别为20MW、30MW和50MW的3个光伏电站10月份数据进行分析,结果显示,电能损耗占比约24%~36%。进一步分析上述30MW光伏电站,其建设投资约4亿元左右,该电站在10月份损耗电量为274.66万kW•h,占理论发电量的34.8%,如果按一度电1.0元计算,10月份至少损失274.66万元,对企业经济效益影响巨大。

5结语

光电技术论文范文4

关键词:光纤,发展趋势,通信技术,对策,应用

 

光纤通信最大的技术优点是信息容量大;且光纤的损耗低、传输距离长;光纤通信不易被电磁干扰,对信息的保密性能好;可以有效节约有色金属;光缆尺寸小,便于安装和运输。在这几十年的发展历程中,光纤通信已经成为现现代通信技术的重点。

1光纤通信的特点

1.1频带极宽,通信容量大

在光纤技术中,光纤可以容纳50000GHz传输带宽,光纤通信系统的容许频带(带宽)是由光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性决定的。例如,单波长光纤通信系统一般是使用密集波分复用等一些复杂的技术,以便解决通信设备的电子瓶颈效应的问题,保证光纤宽带可以发挥更积极的作用,从而增加光纤的信息传输量。目前,单波长光纤通信系统的传输率已经得到了2.5Gbps到10Gbps。

1.2抗电磁干扰能力强

光纤的制作材料主要是石英,其绝缘性好,抗腐蚀能力强。论文格式,发展趋势。因此,光纤有较强的抗电磁干扰能力,且不受雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等电磁影响,也不会被人为释放的电磁所干扰,这就是石英这种通信材料的最大优势。论文格式,发展趋势。除以上有点之外,光纤体积小、质量轻,不仅可以节省空间,还便于安装;光纤的制作材料资源丰富,成本低;光纤的温度稳定性好,使用寿命长。论文格式,发展趋势。由于光纤通信的优点很多,使其使用范围也不断扩宽。

2光纤通信技术的应用

自上世纪90年代以来,我国光通信技术已经得到了很大的发展,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等方面更是发展迅速,促使光纤生产量不断增加。现代信息网络通信系统不断扩展和增加,导致网络的管理和维护,以及设备的故障判定和排除就显得更加困难和繁杂。此时,我们采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统,这种传输系统可以保证环网传输的稳定性,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,也能满足各种信息传输的需要。针对电视节目的传输,我们同事是采用的宽带传输系统进行传输,将主站到地方站的所有数字信息设置成广播的方式,让同样的电视节目可以在不同的地方下载,也能利用网络管理平台的控制,以便不同的站点可以下载不同的节目。目前,有线电视已经在全国普及,在有线电视的网络支持下,宽带多媒体传输网络就更容易实现了,因此,在这种情况下,我们不应完全废除现有的有线电视网,而是科学的利用它,满足人们的需要,将光纤通信技术融入到千万家,方便人们的生活。

3现代通信系统的光纤技术

3.1单纤双向传输技术

单纤双向传输技术是针对双纤双向传输而言的,双纤传输时,其信号可以在两根不同的光纤中传输,而单纤传输时,信号在调频过后可在不同的波段后,在同一根光纤里传输。现代光纤的传输容量不断增大,从理论上说,光纤传输的容量是无限的,只是受到设备等各种因素的影响,传输容量大大降低,远不及预期的效果。目前,光纤通信传送网都是通过双纤双向传输的,如果利用单纤双向传输技术就能有效的节省一半的光纤资源,而对于现代庞大的光纤网络传输系统中,可节省的光纤资源数量也是十分庞大的。

研发出成熟的单纤双向传输技术对网络通信的发展有十分积极的意义。单纤双向传输技术已经得到了广泛的使用,但主要用在光纤末端接入设备:PON无源光网络、单纤光收发器等设备,骨干传送网上还没有使用到这种技术。可见,这也是光纤通信技术的未来发展方向。

3.2光纤到户(FTTH)接入技术

高速数据通信和高质量视频通信等媒体业务的发展和拓展,对现代宽带综合业务网的研究起到了积极的推动作用。而今,核心网便成为了以光纤线路为基础的高速信道,国际权威专家认为,宽带综合信息接入网是现代信息高速公路发展的“最后一公里”,同时也指出,这是信息通信发展的又一个瓶颈。论文格式,发展趋势。虽然ADSL技术为现代通信业务提供了良好的基础,但对于未来将要发展的通信业务,如:网上教育,网上办公,会议电视,网上游戏等双向业务和HDTV高清数字电视,尤其是HDTV,现阶段的传输率仅为19.2Mbps,用H.264压缩技术可以压缩到5-6Mbps。论文格式,发展趋势。

在实践中,QOS有所保证的ADSL的最高传输速率是2Mbps,但仍然难以传输HDTV高清数字电视。论文格式,发展趋势。而使用铜线接入的ADSL的方式已经无法再满足数据高速传输的需求,采用光纤接入技术已成为必然趋势,是未来通信技术的发展趋势。

4光纤通信系统中的新技术探究

4.1光网络的智能化

光网络智能化是通信技术的重要发展方向,光通信技术已有40年的发展历史,主要是以传输为主线的。但随着计算机技术的发展,加上计算机技术与通信技术的结合,网络技术得到了更高层次的进步,现代光网络中还加入了自动发现能力、连接控制技术和更完善的保护恢复功能,促使光网络的智能化发展,其中,ASON就是典型的例子。

4.2全光网络

未来的通信网络是属于全光网络的世界,全光网是光纤通信技术发展的最高层次,也是光纤技术的最理想发展阶段。传统的光网络可以实现节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了光纤通信容量的进一步提高,因此,真正的全光网已经成为光纤网络发展的最终极目标。

4.3光器件的集成化

光电子器件的发展趋势是实现其集成化。想要实现全光通信网络,器件的集成是重点,也是核心,光子集成芯片的制造需要将将激光器、检测器、调制器和其他器件都集成到芯片中,这些集成需要在不同材料多个薄膜介质层上不停的沉积,主要材料有砷化铟镓、磷化铟等。虽然这是一种复杂的技术,但随着互联网多媒体技术的发展,传统的1M-6M的互联网接入带宽变得不足,因此,只通过增加设备来提高速度扩大带宽已经不现实了,可见,光器件的集成是必须的,也是保证光纤通信技术发展的核心内容。

5结语

光纤通信技术的发展可以促进城市信息化的形成,而社会的信息化又进一步加速了光纤通信技术的发展,大容量、高速率是社会信息化的两个重要特征,新型光通信技术也正是为了解决现代光纤技术中的问题而诞生的,这必将使得光纤通信技术取的更大的发展。

参考文献:

[1]裘庆生.浅析我国光纤通信发展现状及前景[J].信息与电脑(理论版),2009,(12).

[2]刘海军.浅析光纤通信技术的现状与发展[J].科技信息,2009,(31).

[3]白建春.光纤通信技术的发展及其应用[J].中国新技术新产品,2010,(3).

[4]毛谦.我国光纤通信技术发展的现状和前景[J].电信科学,2006,(8).

[5]赵兴富.现代光纤通信技术的发展与趋势[J].电力系统通信,2005,(11).

光电技术论文范文5

关键词:自动控制 逆变电源 逆变控制

中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0105-01

随着生态环境日益恶化,世界各国都努力寻找无污染并且可以持续利用的能源,不断开发新能源以遏制环境污染的加剧。太阳能作为新型的清洁能源尤其受到人们的重视,在太阳能利用中,一般家用太阳能照明设备或者大型的太阳能厂,都需要将直流电源交流电,因此光伏逆变电源的转化效率和对电网的安全由为重要。在光伏逆变电源中电能的转换分为三种:光热转换、光电转换、光化学转换;光伏逆变就属于其中的一个。光伏逆变电源的最终目的就是能够通过防腐电源将太阳能辐射转化为电能,能够对其操控和储能,光伏逆变电源中最重要的部分就是直交转换装置,光伏逆变电源在通信、农村和边缘地区照明等方面都有广泛的应用。自动化技术在光伏逆变电源的制造、逆变电源的控制、理论应用等方面都取得了长足的发展,本文从以上几个方面阐述自动控制技术在光伏逆变电源中的应用进行比较系统的阐述。

1 逆变电源中的自动控制技术

光伏逆变电源必须具有较高的效率和安全的可靠性,由于太阳光度的大小会随着太阳角度的变化、天气状况的变化而变化,产生的电能大小也会随之发生变化,并且随着电源电池的老化输出终端电压也会发生波动,因此光伏电源处理的电压能力必须具有较宽的适应范围。在这个不断变化和外来影响的情况下需要采用自动控制技术对整个电流、电压实时监测和调整,使得输出的电压能够保证在需求范围内。例如大型的太阳能发电厂发需要实现光伏电源的并网逆变,即将发出的直流电源转化为可以入电网的交流电,电网的运行必须具有安全性和可靠性,由于太阳能输出的不稳定性可能会对整个电网的稳定运行带来致命的冲击,因此我们可以在逆变电源中加装单片机等自动控制方法对电源的整个状态进行监控和调整,达到并网的目的。随着电力电子和自动控制技术的快速发展,光伏逆变电源制造朝着智能化、全数字化、网络化的方向发展,光伏逆变电源的自动控制策略能够实现各种控制功能,不需要变更硬件的电路,只需要修改单片机等相应的软件参数即可,这大大缩短了研发的周期,而且可以应用一些新型的复杂的应用策略,这给光伏逆变电源进一步发展提供了基础,并最终保证可靠性高的大规模光伏逆变电源并联运行。

2 对光伏逆变电源的控制应用

对逆变电源的控制应用是指在已经制造的光伏逆变电源的基础上,应用自动控制技术对光伏逆变进行自动控制操作。随着光伏逆变电源的功能的衰退或者其他原因导致光伏电源本身的控制系统不能很好进行自动控制操作,或者需要对原有的光伏逆变电源进行管理升级,因此就需要在已经运行的光伏逆变电源进行自动化改造或升级,特别大型的太阳能发电厂对的光伏电源的自动化控制更为重要。目前工业控制计算机技术在光伏逆变电源中的应用研究已经被重视,将工业控制的自动化技术引入光伏逆变电源的控制能够对光伏逆变电池进行最大功率点跟踪和控制,是光伏逆变电池能够最大功率的的将太阳能转化为电能。因此采用工业控制计算机技术能够很好的使用光伏逆变并网控制的需要。在光伏逆变电源控制中控制监测系统也充分应用可自动控制技术,监测系统通过工控计算机系统、环境数据监测和相关的数据软件,能够采集并记录相关运行数据,如电性能参数,设备状况和太阳辐射气象资料等,在执行操作中可以进行太阳能光伏逆变电源方阵的输出和跟踪控制。工控计算机还能对光伏逆变电源的故障进行自我保护,记录和保存故障信息发出故障报警信号,还可以实现远程监控功能。

3 自动控制理论在光伏逆变电源中的应用

对于自动控制理论在光伏逆变电源中应用,主要包含控制方法的研究、模糊控制理论等等。首先控制方法研究,在控制方法中随着大规模集成微电子技术的发展,专用的波形产生芯片和智能芯片逐步取代了小规模的元器件,这种方法有利于对波形的参数修改和完善,由此产生一系列的逆变控制方法,其中SPWM技术被广泛的运用。在智能的光伏逆变电源中,一般采用智能控制器和传感器,使光伏逆变电源充电和放电更合理,同时能够延长蓄电池的寿命,在信号处理的算法解决中采用相关的拓补结构,系统效率得以提高,满足电网的要求。其次模糊控制理论在光伏逆变电源中的应用,在光伏逆变电源并网中采用模糊控制理论,能够将参考电流和误差电流作为系统的参考控制量,运用较少的模糊控制参数,减少模糊判断的时间,具备更好是使用性能达到最佳的控制效果。再次是模数控制理论的应用,这种理论是采用模拟电路和数字电路混合的来实现逆变电源电压的同步、跟踪控制,基于这种理论可以选择合适的单片机和数模转换芯片,并应用电路给定电路结构,在大范围内对逆变电源进行细致的调解。这样有利于逆变电源并网的稳定运行,利用功能简单的单片机结合数模控制的方法构成数模控制系统,能够达到并网逆变的控制要求。最后是复合控制理论在光伏逆变电源中的应用。复合控制的方案就是把作用于系统外的动力学模型放入逆变电源的控制器,形成具有高精度反馈的逆变电源,这种控制理论也是基于内模原理的控制策略。在控制思想方面主要是给定一个周期的输出,并且波形发生变化在下一个周期产生影响,控制器通过给定相应的指令对反馈的信号进行修订和校正,并将此信号加载到原来的控制信号上同时对下一个信号进行畸变校正。当输入信号是零,复合控制还能够不断的对输出信号进行累加,保持输入波形的稳定。

参考文献

[1] 朱淼,刘飞飞,穆芳芳.单片机控制光伏并网逆变器的设计及其应用[J].数字技术与应用,2009(11):73-74.

[2] 施佳锋,沈燕,程彩艳,等.光伏发电有功自动控制技术[J].宁夏电力,2012(1)1-5,57.

[3] 周志敏太阳能光伏发电系统设汁与应用[M].北京:电子工业出版社,2010.

光电技术论文范文6

关键字 信息时代;网络通信;三值光纤;通信原理

【中图分类号】TN929.11文献标识码:B文章编号:1673-8500(2013)01-0025-02

对于三值光纤通信是现代通信技术中一中新的通信技术,其主要是采用了线偏光的两个互相垂直的稳定的偏振趋向和零光强来完成光的三值编码调制出三值码元进行网络信息传输,这项新的技术进一步的提高了传统光纤的通信容量,同时这项技术实现了先偏光等通信手段的实用化,进一步加强了光纤的通信能力,极大的发展了通信技术,而且光的多值码元的编码还能提高光数字网络的信息传输率和频带的利用率。

1线偏振光的波动理论和在光纤中的传输原理

1.1三值光纤通信是一种新的通信技术,其理论基础主要是线偏振光在光纤中的波动理论。光纤通信中采用了电磁波频谱近红外光区的1300nm和1500nm两个低损耗的波段,但在光纤的通信中一般都是用经典的电磁波理论作为光纤通信的理论基础。光波属于横波,是由垂直于传播方向的,也是由其中相互正交的电场矢量和磁场矢量的简谐振动交替变换而产生的一种矢量波。当光波在物质间相互作用时,电场对物质的电场力要远大于磁场对电子的作用力,所以一般使用电场强度的振动来作为光波的振动,同时用电场强度的矢量端点在空间中的运动轨迹来表示光波的偏振状态,由于矢量的振动方向在空间中的取向是不对称性的,这样就使光波具有了偏振性。

1.2在研究线偏振光的波动中,光束中的光线的偏振状态在时间和空间中的变化是相同的,所以光束都完全是偏振光。同时光波的偏振形态一般分为完全偏振光、非偏振光、部分偏振光、有线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、有自然光、有部分线偏振光、部分圆偏振光、部分椭圆偏振光等七种,由于是在不同的媒质中对光波进行形态的描述,因此我们可以采用米勒矩阵法、复平面法、琼斯矩阵法等表述方法对光波在传输过程中的偏振形态进行表示。

1.3在光纤的波动理论中,一般采用Maxwell的方程作为理论基础来研究电磁波在光纤波动中光纤的波动,来解释光纤理论和波动原理。同时由于存在不同的光纤材料和某些环境的因素对光波的线偏振态的产生了一定程度的影响,使光纤的纤芯在光纤的横截面上的折射率的分布造成了影响,致使折射率发生了一定程度的变化,使其变成沿轴向不均匀的分布,对光波的偏振形态造成了影响。

2三值光纤通信原理

2.1三值光纤通信是采用了束线偏振光承载信息的方式,利用水平线偏振态、垂直线偏振态和零光强来表示不同的信息值,形成了三值的光信号,通过有关的通信元器件,来完成信息的加工和三值光纤通信,一起组合成了完整的三值光纤通信技术。由于存在光纤的材料、通信元器件和外界环境等因素,光信号的线偏振态在传输过程中会受到这些因素的影响而发生变化,需要使用偏振控制器才能获得稳定的光信号,所以三值光纤实现了可以直接利用卫星激光进行通信,同时还能提高通信容量。

2.2对于三值光纤通信的系统原理,其主要是由三值光信号编码器、光信号解码器、偏振补偿器、电信号转换电路等组成。(如图1所示)。

图中所表示的是在发射端输入电信号输入变换器,转换成控制信号通过控制三值光纤信号编码器,其中在光源处再输出线偏光调制成三值光脉冲序列,配合前面的步骤就输出三值光信号进入光纤网络传输到接收端口,然后利用偏置电压控制器来控制偏振补偿器对接收的三值光信号进行有关调整,再传输进入三值光信号解码器输出有关的电信号来反馈一定的信号传输进入偏置电压控制器,偏置电压控制器就会根据电信号进行相应的调整来再次对偏振补偿器进行相应的调整,当得到稳定的电信号后传入电信号输出变化器中,最后接收电信号。其中三值光信号的编码器是在电信号的控制下,利用旋光器中电控旋光效应等来调整光源所发出的线偏光来获取三值光脉冲序列。而三值光信号解码器是把接收的三值光信号使用偏振分光棱镜,沿两个不同的光路对光信号进行解码并传输。同时偏振补偿器是接收的三值光的同步码序列,分两个不同的线路的固定的相位差来补偿电信号,通过识别同步码的信号,是否启动偏振补偿器,并不断地调整偏置电压控制器,促使零光强脉冲宽度达到设计的标准宽度,通过控制接收的光信号来使输出光时设计的偏振光。

2.3在三值光纤通信过程中会使用到到光学元器件(包括偏振分光镜、旋光器和偏振片等),其中旋光器是利用SLM通过对线偏振光的振动面旋转90°来获得互相垂直的线偏振光。而三值光缆的通信系统的主要是由三值光发送机、三值光接收器和再生器等组成,其中基本上是通过对两值光缆网对三值光纤通信进行纵向编码来实现三值光纤通信的信息传输量和频带的利用率。同时三值光信号的发送机原理是通过直接调制或间接调制三值光发送机,来使机器不间断的输入光信号,以达到对三值光信号的发送。其次是三值光信号的接收机是通过直接检波的原理来完成对三值光信号的接收工作。在整个三值光纤通信过程中,衔接的都比较紧密,而且每个环节都需要严格按照规范的操作进行,这样才能保证获取稳定的三值光信号,以保证整个三值光信号的传输通信。

总结:本文主要对三值光纤通信原理进行了浅要地论述和探讨,进一步研究和了解了三值光纤的通信技术。在对进行网络通信技术的研究过程中,我们需要掌握过硬的专业知识,并结合国内外先进的光纤通信技术,进一步对光电子信息技术、计算机科技和光纤通信技术等进行研究,认真分析研究三值光纤的通信原理,加强对三值光纤的利用,使我国在光电子信息技术能够得到长足的发展和进步。

参考文献

[1]徐坤,谢世钟.《高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术》[J],半导体光电,2000年01期

[2]金翊.《三值光计算机原理和结构》[D],西北工业大学,2002年

[3]张华清.《通信网时钟同步方案》[J],北京广播学院学报(自然科学版),1999年02期