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光通信研究方向范文第1篇

【關(guān)鍵詞】 空間激光通信 通信網(wǎng)絡(luò) 發(fā)展趨勢

一、我國空間通信的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)下，我國在空間激光通信領(lǐng)域的研究確實(shí)取得了一定成效，但是這些成果比較片面，只是圍繞一些特定的問題而進(jìn)行的。面對國際激光通信領(lǐng)域的發(fā)展形勢，我們需要從不同的角度去看待和研究激光通信。以下列表是我國國內(nèi)各研究部門在這課題上的研究方向。針對國家現(xiàn)階段對激光通信領(lǐng)域的重視，相關(guān)研究單位應(yīng)該把握時(shí)機(jī)，大力發(fā)展激光通信事業(yè)，竭盡全力突破關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，深入開發(fā)研究，為早日實(shí)現(xiàn)我國天、地、空一體化激光通信和信息互聯(lián)奠定基礎(chǔ)。

二、空間激光通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1高功率、高速率激光調(diào)制發(fā)射技術(shù)

高功率、高速率激光調(diào)制發(fā)射技術(shù)是由一個(gè)核心的發(fā)射系統(tǒng)構(gòu)成，通過采用光學(xué)濾波、自適應(yīng)濾波和電子學(xué)濾波來增加噪音比，組成發(fā)射系統(tǒng)部分只要是調(diào)制器、激光器、光學(xué)天線和信道編碼等。

2.2高靈敏度、復(fù)雜環(huán)境下的光信號接受技術(shù)

空間激光通信系統(tǒng)是靠接受激光信號來實(shí)現(xiàn)的，而激光信號的接收方式主要有兩種直接探測和相干探測，這兩種方式中因直接探測技術(shù)相對來說比較成熟，是空間激光通信系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的形式；但是直接探測技術(shù)也有弊端，探測靈敏度受制于相關(guān)器件的性能，其通信速率與探測靈敏度成反比，通信速度提升的同時(shí)靈敏度反而下降。比較與直接探測，在同等通信條件下，相干探測的靈敏度明顯優(yōu)于直接探測，其范圍在10 ～20 dB，但是相干探測方式要求非常嚴(yán)，必須做到信號光和本振光各種性能的匹配，涉及的系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以實(shí)現(xiàn)的難度很大，但正因?yàn)檫@點(diǎn)使得相干探測技術(shù)成為國際上爭相研究的熱點(diǎn)。

2.3高精度APT技術(shù)

應(yīng)用粗精復(fù)合軸VAF技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高精度的動態(tài)跟蹤。粗精跟蹤都有自己各自的特點(diǎn)，對于粗跟蹤它比較適應(yīng)視場大、低伺服帶寬的環(huán)境，在這種環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)迅速捕獲、穩(wěn)定跟蹤；精跟蹤的的特點(diǎn)是動態(tài)范圍小、高伺服帶寬，在一定程度上可以修復(fù)粗跟蹤殘差。復(fù)合軸VAF最終的跟蹤精度還是有精跟蹤伺服單元性能來決定的。

2.4發(fā)射接收光學(xué)系統(tǒng)及基臺技術(shù)

實(shí)現(xiàn)空間光通信的重要裝置是光信號收發(fā)和基臺裝置，這屬于激光通信的核心部分，而對于這核心裝置的設(shè)計(jì)必須符合多功能、集成化，基臺具有質(zhì)輕、高精度、小型化的特點(diǎn)。

2.5大氣信道對激光通信影響的抑制技術(shù)

激光通信是靠光信號的作為通道來傳輸，大氣的存在會對光信號的傳輸產(chǎn)生光信號閃爍、波段變形等影響，從而使得激光通信產(chǎn)生距離偏差和誤碼率提高。不僅如此，還會影響其他系統(tǒng)的正常使用，比如通信子系統(tǒng)、光學(xué)子系統(tǒng)。所以必須采用相應(yīng)的措施，比較認(rèn)可的是合適的地面站選址、多點(diǎn)布站、增加天線接受面積等措施，在一定程度上可以降低大氣對激光通信的影響作用。

三、空間激光通信發(fā)展趨勢

1、通信速率繼續(xù)提高。不斷完善的APT技術(shù)提高了激光通信性能的標(biāo)準(zhǔn)，也成為激光通信中研究的一個(gè)重要部分。由于速率與靈敏度成反比，發(fā)射功率與遠(yuǎn)通信距離在參數(shù)上存在一定矛盾，為了解決上述問題，通信分系統(tǒng)得以研制成功，波段為1550nm，能夠在高速率調(diào)制的同時(shí)，完成高功率發(fā)射，由于發(fā)射功率較高，因而即使在高速率的條件下，仍能維持良好的靈敏度。另外還研制成功了空間相干激光通信分系統(tǒng)，與傳統(tǒng)IM/DD探測技術(shù)相比，在這種新的探測方式應(yīng)用下，相干通信的高靈敏度得到了有效發(fā)揮。這樣一來，其傳輸速率就可升至Gbps量級。

2、光通信組網(wǎng)取代點(diǎn)對點(diǎn)通信。技術(shù)的創(chuàng)新才能引領(lǐng)時(shí)代的發(fā)展，原有點(diǎn)對點(diǎn)的通信模式弊端太多，新的光通信組網(wǎng)通信技術(shù)系統(tǒng)性能較高完全可以取代之前的點(diǎn)對點(diǎn)通信模式。光通信組網(wǎng)技術(shù)的核心要點(diǎn)就是中繼轉(zhuǎn)發(fā)，要得到天、地一體化的信號覆蓋和信息傳輸?shù)臅r(shí)效性，就需要搭建一個(gè)較為完善的天基信息網(wǎng)絡(luò)，使同步靜止軌道，中軌道，以及低軌道衛(wèi)星，航天飛機(jī)，宇宙飛船，浮空平臺，航空平臺，以及地面平臺互相連接。

結(jié)論：本文全面深入分析探究空間激光通信在我國的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的一個(gè)發(fā)展趨勢，當(dāng)下激光通信的發(fā)展階段在國內(nèi)外正處于一個(gè)研究的熱潮，市場前景非常廣闊。文章主要詳細(xì)的分析了空間激光通信中非常關(guān)鍵的技術(shù)點(diǎn)，同時(shí)提出了自己對空間激光通信發(fā)展趨勢的一些看法，并在此基礎(chǔ)上對我國空間激光通信的發(fā)展進(jìn)行了簡要的概括。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張來線，孫華燕，樊桂花，趙延仲，鄭勇輝.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國光學(xué)，2013，18（05）：185-186.

[2]李英超，胡源，趙義武，丁瑩，姜會林.發(fā)展空間激光通信，提高對地觀測效能[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，20（01）：189-190.

光通信研究方向范文第2篇

彼得?格林貝格爾作為獲獎代表發(fā)言時(shí)說：“開放的中國吸引著世界各地的人們。我來南京工作四年了，在南京郵電大學(xué)，我和同事研發(fā)了可見光通信芯片，獲得了一些激動人心的結(jié)果。中國政府已經(jīng)把這一方向作為重點(diǎn)支持領(lǐng)域進(jìn)行規(guī)劃。通過不斷探索，一定會對氮化鎵光電子和光通信產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變革。我們在這么短的時(shí)間里取得這些進(jìn)步，要感謝中國政府的科教政策?！彼ㄗh中國政府能提供更加積極的人才政策，將科研人員進(jìn)一步解放，讓他們能夠心無旁騖地去做更多簡單和重要的發(fā)現(xiàn)。

彼得?格林貝格爾1939年出生于德國，1988年因發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(yīng)而聞名于世，并因該項(xiàng)成就和法國科學(xué)家阿爾貝?費(fèi)爾一起獲得了2007年諾貝爾物理學(xué)獎。2012年10月，彼得?格林貝格爾教授加盟南京郵電大學(xué)，就職于該?！癙eter Grünberg研究中心”。

帶來“簡單、重要”的原始創(chuàng)新理念

Peter Grünberg創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的核心成員南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院副院長王永進(jìn)教授介紹，當(dāng)年彼得?格林貝格爾獲得物理學(xué)獎后，很多人問他：“做什么樣的研究才能獲得諾貝爾獎？”彼得?格林貝格爾回答：“簡單、重要的發(fā)現(xiàn)。簡單就是一說大家都懂的。重要是指對世界的認(rèn)識，對生活會產(chǎn)生重大改變。再者一定是發(fā)現(xiàn)，要引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)方向，不要跟風(fēng)?！北说?格林貝格爾主張科學(xué)家應(yīng)該把更多的精力放在基礎(chǔ)研究上，更關(guān)注物理現(xiàn)象背后的本質(zhì)。因?yàn)榛A(chǔ)研究取得突破，應(yīng)用研究方面就會比較容易移植。正如他當(dāng)年發(fā)現(xiàn)的巨磁阻效應(yīng)，很快轉(zhuǎn)變成存儲領(lǐng)域的核心技術(shù)，突破了計(jì)算機(jī)硬盤小型化的關(guān)鍵瓶頸，推動了信息技術(shù)的革命性發(fā)展。

|“這是一個(gè)理念上的引領(lǐng)。”王永進(jìn)說，“我們原先埋頭苦干，天天很辛苦，但方向性不明確?！北说?格林貝格爾加盟后，根據(jù)南京郵電大學(xué)的科研基礎(chǔ)和學(xué)科特色，幫助學(xué)校重新規(guī)劃相關(guān)領(lǐng)域的研究方向，提出基于硅襯底氮化鎵材料體系，組建科研攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，建設(shè)研發(fā)平臺，圍繞微納器件與信息系統(tǒng)進(jìn)行原創(chuàng)性研究。在大師的引領(lǐng)下，Peter Grünberg創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)集聚海外高層次人才，完成國家973課題、國家科技重大專項(xiàng)課題、國家863重點(diǎn)項(xiàng)目等國家級課題43項(xiàng)。

兩種“世界首個(gè)”光通信芯片問世

王永進(jìn)指著桌上放著的手機(jī)，告訴記者，手機(jī)使用時(shí)間較長的話，摸上去會感覺到發(fā)燙。這是因?yàn)楝F(xiàn)在手機(jī)中的芯片，都是電子芯片，其通過電子的運(yùn)動獲得通信傳輸，傳輸中電子碰撞，電能轉(zhuǎn)變成熱能，器件的集成度越高，熱效應(yīng)越大。

Peter Grünberg創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)著力研究光子芯片。因?yàn)楣庾釉趥鬏斶^程中不會產(chǎn)生熱效應(yīng)，且用光來傳輸，手機(jī)之間不會產(chǎn)生電磁干擾。創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)科研人員在硅基氮化鎵晶圓上，成功制備了高性能懸空氮化物薄膜LED器件。2014年8月，國際半導(dǎo)體領(lǐng)域知名雜志《Semiconductor Today》以“提高硅襯底InGaN LED器件出光率”（Increasing light output from InGaN LEDs on silicon wafer）為題重點(diǎn)報(bào)道了該項(xiàng)研究成果。

在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)率先實(shí)現(xiàn)光源、波導(dǎo)和光電探測器的單片集成，獲得了世界上首個(gè)可見光平面光子通信芯片，并進(jìn)行了視頻通信和光子計(jì)算演示，為未來可見光平面通信和光子計(jì)算奠定了原型器件基礎(chǔ)，又被《Semiconductor Today》作為熱點(diǎn)進(jìn)行專門報(bào)道?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)了光電探測的新的物理本質(zhì)和特性，也就是它的機(jī)制。有了最新的物理理解，我們又研發(fā)出世界上首個(gè)雙工光通信芯片。信息的傳輸和接收原先需要兩個(gè)獨(dú)立的通道，現(xiàn)在只需要一條通道就可以達(dá)到同樣的效果，信息傳輸?shù)娜萘亢蛡鬏數(shù)乃俣榷嫉玫教嵘??！?/p>

現(xiàn)在，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)又向生物醫(yī)療等方向拓展，目前他們根據(jù)人體的記憶效應(yīng)，正在研究類腦芯片。

四年間，團(tuán)隊(duì)在LED照明、可見光通信、網(wǎng)絡(luò)接入、雙工通信、神經(jīng)芯片等方面的研究不斷拓展，并獲得國家國際合作重大專項(xiàng)和江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。彼得?格林貝格爾教授“簡單、重要的發(fā)現(xiàn)”的創(chuàng)新理念一次又一次得到印證。

光通信研究方向范文第3篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)字信號;算法;相干通信系統(tǒng)

信息時(shí)代中，為了維持信息的持續(xù)流通，光纖通信系統(tǒng)應(yīng)用了當(dāng)前比較先進(jìn)的技術(shù)，因此本文通過研究相干接收機(jī)的結(jié)構(gòu)，以及將相干接收機(jī)算法部分各個(gè)子系統(tǒng)的技術(shù)以及光纖色散補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了數(shù)字信號處理算法技術(shù)的創(chuàng)新。

一、相干通信系統(tǒng)的研究

在相干通信系統(tǒng)的研究中，它主要分為發(fā)送端、光纖信道以及接收端幾個(gè)方面，在使用的過程中相干通信系統(tǒng)不僅可以工作與時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用系統(tǒng)，而且能夠工作與偏振復(fù)用系統(tǒng)。

其中在發(fā)送端部分中：它是在光通信系統(tǒng)中的作用下包含的信源編碼、比特到符號映射、光載波調(diào)制以及一定的預(yù)補(bǔ)償?shù)?，在使用中采用的是高階調(diào)制格式的通信系統(tǒng)，其可以在保持硬件速率與占用寬帶不變的狀況下，進(jìn)行成倍的增加通信系統(tǒng)的總?cè)萘?。在光通信系統(tǒng)中常常采用的是所謂的IQ調(diào)制器進(jìn)行復(fù)雜矢量信號的調(diào)制;光纖模型，為了提高通信相干系統(tǒng)中數(shù)字信號處理的作用，在整個(gè)系統(tǒng)中必須要對信號在光纖中傳輸?shù)倪@種現(xiàn)象進(jìn)行具體的研究，其中該種現(xiàn)象時(shí)從物理模型以及數(shù)學(xué)模型中入手的，在研究相應(yīng)的補(bǔ)償與均衡技術(shù)中更好的發(fā)揮數(shù)字信號處理技術(shù)，當(dāng)時(shí)光信號作為一種電磁波，具體的解是在麥克斯韋方程組導(dǎo)出的波動方程中進(jìn)行的，表達(dá)式是：

其中是信號偏振方向的單位向量，是初始振幅的傅立葉表示，是常數(shù)，最終將光信號基態(tài)模式分布成F（x，y）看成是近似高斯函數(shù)。最后在接收端的研究中，一般是光相干接收機(jī)的重要組成部分，它可以直接的測探接收機(jī)，增強(qiáng)檢測信號的強(qiáng)度信息，并且可以對強(qiáng)度調(diào)制的信號進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換之前除了匹配濾波之外的處理。但是在該環(huán)節(jié)的應(yīng)用下增加了接收機(jī)的復(fù)雜程度并且提高了穩(wěn)定性的要求。

對于相干光通信系統(tǒng)中數(shù)字信號處理技術(shù)的研究主要表現(xiàn)在：由于信號是通過光纖信道傳輸時(shí)產(chǎn)生的不同失真或者是損傷，在結(jié)合中形成了線性失真和非線性失真。其中由于線性失真補(bǔ)償之間沒有因果關(guān)系，這就不需要考慮順序，但是在具體的算法中，需要遵循相應(yīng)的原則：將需要估計(jì)的線性失真分離成單獨(dú)的變量，優(yōu)先估計(jì)并補(bǔ)償靜態(tài)，算法相對簡單的變量，然后進(jìn)行隨機(jī)變量的補(bǔ)償，最終將所有的變量補(bǔ)償完整。其中在算法流程中：將每一個(gè)方框代表的是相干接收機(jī)的數(shù)字信號處理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，并且將各個(gè)子系統(tǒng)之間可能的反饋線路使用具體的圖表進(jìn)行表示，在預(yù)處理算法的研究中，它是指在進(jìn)行實(shí)質(zhì)的信道均衡、載波恢復(fù)之前，對采樣后的信號進(jìn)行一定程度的預(yù)先處理，為形成數(shù)字信號處理算法做出充分的準(zhǔn)備。

二、光纖色散補(bǔ)償

色散作為光通信系統(tǒng)中最重要的引起信號損傷的因素之一，其中決定光纖色散程度的參數(shù)是GVD參數(shù)，它分為材料色散和波導(dǎo)色散兩部分，在使用中它與硅材料折射率隨頻率的變化和光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)有著絕大的關(guān)系，其中光纖色散補(bǔ)償?shù)乃惴ㄓ袃煞N：基于色散掃描和基于非色散掃描，最終將適應(yīng)色散補(bǔ)償算法在尋找到代價(jià)函數(shù)的最大或者是最小值來確定具體的色散估計(jì)值。

三、采樣時(shí)鐘恢復(fù)

采樣時(shí)鐘恢復(fù)中主要是基于奈奎斯特采樣定理，來降低對采樣硬件的要求，將實(shí)際的相干系統(tǒng)中多采用于兩倍符號率的采樣速率，其中在數(shù)字信號處理中，應(yīng)對的是相位恢復(fù)問題的一般做法，采用的方法是使用數(shù)字鎖相環(huán)，具體的算法是：

頻域采樣誤差檢測器，根據(jù)該算法的研究，它主要適用于帶通信號的采樣相位恢復(fù)算法，并且適用于相干光通信系統(tǒng)中被下轉(zhuǎn)換到基帶的信號，該算法的思想表現(xiàn)在：在假設(shè)了接收到的信號模型后，采用數(shù)字鎖相環(huán)來確保相位恢復(fù)，然而鎖相環(huán)分為開環(huán)和閉環(huán)兩種，其應(yīng)于前饋和反饋兩種硬件方式進(jìn)行，按照適用信號的過采樣率不同，基本的算法有：SPS≥2和SPS≤4，另外這些算法主要來源于經(jīng)典的無線通信領(lǐng)域以及相干光通信系統(tǒng)，但是在SPS=2的算法中，一般得到了TED算法的最優(yōu)修正權(quán)重。如表1所示：

表1 LeeTED的最優(yōu)修正權(quán)重

脈沖形狀 NRZ 33%RZ 50%RZ 68%RZ Nyquist

權(quán)重系數(shù) 1.4 0.46 0.54 0.67 0.8

其中該符號采用的非線性運(yùn)算，直接在檢測運(yùn)算后信號在其波特率處的頻譜分量中，降低信號的損傷。

四、偏振解復(fù)用及自適應(yīng)信道均衡

由于受到外界的影響，光信號的偏振態(tài)、偏振度以及偏振模式損耗和傳播速度都是隨著傳輸?shù)木唧w過程變化的，因此就得到光纖的偏振相關(guān)特性是隨著時(shí)間變化或者是隨著傳輸?shù)木嚯x變化的。其算法模式是：偏振復(fù)用系統(tǒng)的信道模型可以寫為：

在算法的收斂速度以及計(jì)算復(fù)雜度的折中中，采用的是二階CMA，其中CMA是對信號的旋轉(zhuǎn)或者是信號的相位噪聲來大大降低。

五、總結(jié)

通過研究相干光通信系統(tǒng)中應(yīng)用的數(shù)字信號處理算法，能夠?qū)?shù)字相干接收機(jī)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換和數(shù)字模型進(jìn)行失真補(bǔ)償?shù)乃惴ㄑ芯?，具體的分析了色散補(bǔ)償、采樣時(shí)鐘恢復(fù)、偏振解復(fù)用及自適應(yīng)信道均衡等，降低了信號的復(fù)雜程度，提高了數(shù)字信號的處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫云全，孫玉坤，楊澤昭，趙學(xué)軍.數(shù)字信號處理技術(shù)在饋線自動終端中的應(yīng)用[J].中國電子科技，2012（11）.

[2]武強(qiáng)，朱斌，徐華.基于數(shù)字信號處理技術(shù)的地下水資源管理模型的研究[J].中國電子商務(wù)，2013（25）.

光通信研究方向范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 自愈環(huán)網(wǎng) 光纖保護(hù) 規(guī)模 優(yōu)點(diǎn)

光纖通信具有傳輸質(zhì)量高、容量大和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是通信網(wǎng)發(fā)展的最佳選擇。文章分析了自愈環(huán)網(wǎng)構(gòu)成光纖保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，其對SDH光纖通信網(wǎng)的建設(shè)具有一定的參考價(jià)值。

一、自愈環(huán)網(wǎng)光纖保護(hù)的概述

隨著科技的進(jìn)步，各種信息進(jìn)入人們的生活，所以信息的準(zhǔn)確性直接影響我們的正常生活。網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒅饾u加劇，傳輸信號的速率逐漸加快，如果網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷，例如土建施工時(shí)光纜必須中斷，那么整個(gè)社會就會因網(wǎng)絡(luò)受到嚴(yán)重的干擾。目前，網(wǎng)絡(luò)的安全性是問題所在。我們這里所說的自愈是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷（例如光纖斷）時(shí)，不需要工作人員進(jìn)行維修，網(wǎng)絡(luò)傳輸會自動地在短時(shí)間內(nèi)（ITU-T規(guī)定小于50ms）恢復(fù)，用戶幾乎不受影響。網(wǎng)絡(luò)以研究并尋找替代傳輸路由和重新建立通信為研究方向。替代路由可以通過備用設(shè)備或利用已有設(shè)備中的不用的東西，來恢復(fù)一切或特定的優(yōu)先級的業(yè)務(wù)。從上面的介紹我們知道網(wǎng)絡(luò)的冗余路由、網(wǎng)元強(qiáng)大交叉能力和網(wǎng)元的智能性決定了其自愈性。自愈的工作原理是，利用備用信道恢復(fù)失效的業(yè)務(wù)，但是它一般與故障的部件和線路的修復(fù)或更換無關(guān)，故障點(diǎn)的維修仍然需要人為因素。在網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行自愈時(shí)，業(yè)務(wù)自動由原來的信道切換到備用信道，切換的方式包括恢復(fù)和不恢復(fù)兩種。

恢復(fù)方式指的是信道之間的切換，如果主用信道發(fā)生故障，業(yè)務(wù)切換到備用信道，如果主用信道修復(fù)，業(yè)務(wù)再回復(fù)到主用信道。通常要使主用信道恢復(fù)使用需要在主用信道的傳輸性能穩(wěn)定后，一般需要幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)間才能把業(yè)務(wù)從備用信道轉(zhuǎn)移回來。

不恢復(fù)方式指的是信道的切換是單向的，即使主用信道恢復(fù)，業(yè)務(wù)的傳輸信道不改變，那么原主用信道就為下一次的切換做準(zhǔn)備，原備用信道就成為了主用信道。

二、自愈環(huán)網(wǎng)構(gòu)成光纖保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 SDH自愈環(huán)網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)

SDH自愈環(huán)網(wǎng)傳輸保護(hù)信號比傳統(tǒng)的專用纖芯更具有優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在這幾個(gè)方面：①采用SDH系統(tǒng)傳輸通信業(yè)務(wù)，不占用光纖資源，也不需要增加成本；②SDH自愈環(huán)網(wǎng)的雙向性和自愈功能，決定其傳輸額穩(wěn)定性，即使發(fā)生意外故障，信號傳輸也不會中斷；③SDH自愈環(huán)網(wǎng)可以解決長距離傳輸?shù)膯栴}，專用纖芯保護(hù)的迂回通道一般比較遠(yuǎn)，直接光通信存在障礙；④SDH自愈環(huán)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力強(qiáng)，一旦通道出現(xiàn)異常情況就會立刻報(bào)告，然而，專用纖芯通道遠(yuǎn)程監(jiān)測能力不足，需要人員值班看護(hù)。

2.2 SDH自愈環(huán)網(wǎng)的規(guī)模

SDH網(wǎng)是較多的一個(gè)個(gè)的SDH網(wǎng)元設(shè)備利用光纜連接而成的，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)元）和傳輸線路的按照一定的規(guī)則排列而成的。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的規(guī)則排列決定了網(wǎng)絡(luò)的有效性（信道的利用率）、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

SDH傳輸網(wǎng)是由不同類型的網(wǎng)元通過光纜線路連接組成的，通過不同的網(wǎng)元完成SDH網(wǎng)的傳送功能，這些功能包括：上下業(yè)務(wù)、交叉連接業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)故障自愈等。SDH網(wǎng)中常見網(wǎng)元有終端復(fù)用器TM，分插復(fù)用器ADM，再生中繼器REG，數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC。

2.3 利用自愈環(huán)網(wǎng)構(gòu)成光纖保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

①抗干擾能力強(qiáng)：光纖保護(hù)信號的載體是光纜，外界環(huán)境無法對其造成影響。②保護(hù)性能強(qiáng)：光信號是通過信號碼的差別來辨別保護(hù)裝置的，相鄰線路的高頻信號不能影響主線路信號，資源豐富。③光纖通道為常發(fā)信，通道情況可以實(shí)時(shí)監(jiān)測，不需運(yùn)行人員人工進(jìn)行檢測。④信號傳輸?shù)碾p向性：自愈環(huán)網(wǎng)內(nèi)的光信號，采用的是1+1保護(hù)型，雙向傳輸信號，一條線路的意外故障，并不影響信號的傳輸，大大提高了信號傳輸?shù)目煽啃?。⑤成本低：光通道只有一個(gè)設(shè)備，即光收發(fā)信設(shè)備，提高了光通信資源的利用率，安裝設(shè)備的成本小。⑥運(yùn)行機(jī)制簡單：高頻保護(hù)的工作過程復(fù)雜，阻礙了運(yùn)行維護(hù)，有誤動作的可能；光纖保護(hù)運(yùn)行機(jī)制簡單（如光纖縱差保護(hù)），可靠性高，是繼電保護(hù)加速發(fā)展的主要方向。

三、小結(jié)

光傳送網(wǎng)絡(luò)將朝著智能、高效、靈活、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的趨勢發(fā)展，業(yè)務(wù)需求決定技術(shù)發(fā)展方向，隨著新型業(yè)務(wù)種類的出現(xiàn)，必定要進(jìn)行改進(jìn)、綜合或提出新的技術(shù)來滿足用戶、運(yùn)營商、設(shè)備制造商等對網(wǎng)絡(luò)新的需求。因此，隨著通信網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，SDH技術(shù)仍需進(jìn)一步發(fā)展，在不能滿足時(shí)代對網(wǎng)絡(luò)的需求時(shí)，將被新的技術(shù)所取代。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 徐釗，楊福錦，鄭紅黨. FOM光纖自愈環(huán)網(wǎng)[J]. 光通信技術(shù)，2003，08：6-8

光通信研究方向范文第5篇

對，都出現(xiàn)了鏡子。從本質(zhì)上說，都和光學(xué)有關(guān)。

大到探月的嫦娥衛(wèi)星，小到日常生活中的單反相機(jī)、CD光盤，無論是國家進(jìn)步，還是你我的生活質(zhì)量，都與光學(xué)工程息息相關(guān)。由于光學(xué)工程的應(yīng)用實(shí)踐要求十分嚴(yán)格，相關(guān)本科專業(yè)的畢業(yè)生往往無力承擔(dān)與光學(xué)工程科學(xué)技術(shù)研究直接相關(guān)的工作。因此，每年有大量相關(guān)專業(yè)的本科畢業(yè)生選擇考研。

由于光學(xué)工程是一門高層次、高門檻的學(xué)科，相較于機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)，開設(shè)此專業(yè)的院校并不多?？傮w看來，光學(xué)工程專業(yè)的考研競爭比較激烈，尤其是在一些光學(xué)工程名校之中，2012年浙江大學(xué)光學(xué)工程的報(bào)錄比就曾高達(dá)17∶1。

目前，我國具有光學(xué)工程博士一級授予資格的高校共38所。具有光學(xué)工程國家重點(diǎn)學(xué)科的高校共有清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、南開大學(xué)、天津大學(xué)、長春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等9所，具有國家重點(diǎn)（培育）學(xué)科的高校有上海理工大學(xué)、電子科技大學(xué)兩所，具有博士培養(yǎng)資格的中國科學(xué)院相關(guān)研究院所主要有長春光機(jī)所、西安光機(jī)所、上海光機(jī)所、上海技術(shù)物理所、安徽光機(jī)所、成都光電所等6所。

我們?nèi)绾卧跒閿?shù)不多的頂級名?；蚩蒲性核羞x擇一所最適合自己的院校呢？

第一，重視院校綜合實(shí)力，避免依賴單一數(shù)據(jù)。

各種評估結(jié)果中的得分、排名等數(shù)據(jù)往往只能反映院校的宏觀指標(biāo)，且不同機(jī)構(gòu)均有不一樣的標(biāo)準(zhǔn)，很難客觀真實(shí)地反映院校的全部情況。各院校的研究方向獨(dú)具特色，互有長短，具體到每個(gè)研究方向，實(shí)力強(qiáng)弱更不相同，比如，光學(xué)設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域，普遍認(rèn)為實(shí)力強(qiáng)弱依次為清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、浙江大學(xué)、天津大學(xué)等。同樣的道理，單純地看重院校的院士、長江學(xué)者數(shù)量、實(shí)驗(yàn)室規(guī)模、研究經(jīng)費(fèi)等指標(biāo)也是不科學(xué)的。院校研究水平的高低并不能直接反映研究生教育質(zhì)量的好壞，院校的導(dǎo)師構(gòu)成、地理區(qū)位與就業(yè)環(huán)境、同學(xué)本科來源的層次與學(xué)術(shù)氛圍等軟實(shí)力也不是量化指標(biāo)可以衡量的，然而這些因素對研究生階段的學(xué)術(shù)成就以及未來的職業(yè)發(fā)展，往往比宏觀數(shù)據(jù)具備更大的影響，萬萬不可忽視。

第二，光學(xué)工程不是什么院校都能“玩得轉(zhuǎn)”。

在考生中廣泛存在“211高校未必比985高校差”的思想，從而選擇考研難度相對較小的“211工程”院校深造。不可否認(rèn)，一些“211工程”院校在其傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科上的確不比“985院校”差，甚至更有優(yōu)勢。但是，光學(xué)工程是一門“高富帥”的學(xué)科，只有高層次的院校才能承載光學(xué)工程這門學(xué)科，而優(yōu)秀的光學(xué)工程人才往往也出自優(yōu)秀的院校。主要原因體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，光學(xué)工程精密程度非常高，對實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和資金的依賴性比較強(qiáng)，缺少國家重視和資金上的傾斜，院校很難承擔(dān)昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，從而限制研究生的發(fā)展；第二，“985”院校導(dǎo)師的視野更加開闊，對研究生的基本要求更加嚴(yán)格、培養(yǎng)目標(biāo)更高，甚至某些院校的本科生在導(dǎo)師的指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下也能在諸如Optical Letters等國際頂級光學(xué)期刊上。此外，高層次的院校學(xué)術(shù)氛圍更加濃厚，出國深造、就業(yè)等方面也具備更大的優(yōu)勢。

在此背景下，有必要對光學(xué)工程相關(guān)院校及其考研情況進(jìn)行深度解讀。本文將以擁有國家重點(diǎn)學(xué)科的浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)，以及中國科學(xué)院的上海光機(jī)所為例進(jìn)行具體分析。

浙江大學(xué)：為強(qiáng)者而生

學(xué)科地位：浙江大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立于光電信息工程學(xué)系內(nèi)，該系前身為浙江大學(xué)光學(xué)儀器專業(yè)，是中國光學(xué)工程學(xué)科的誕生地，具有雄厚的學(xué)科實(shí)力。在2007―2009年、2010―2012年教育部學(xué)科評估中均排名第一。

學(xué)科特色：有現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家光學(xué)儀器工程技術(shù)研究中心、國防重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等國家級研究基地。目前設(shè)置有光學(xué)工程研究所、光電信息及檢測技術(shù)研究所、光電子技術(shù)研究所、光電顯示技術(shù)研究所、先進(jìn)納米光子學(xué)研究所和光及電磁波研究中心、光學(xué)慣性技術(shù)工程研究中心等機(jī)構(gòu)。

研究領(lǐng)域：浙江大學(xué)光學(xué)工程主要研究領(lǐng)域十分寬廣，包括微納光學(xué)與介觀光學(xué)與器件、光學(xué)光電子薄膜、光電顯示技術(shù)、高精度光纖傳感、光電成像技術(shù)、微納米精密檢測技術(shù)、生物光子學(xué)、新型激光與光電子技術(shù)、光電子集成器件與系統(tǒng)，光通信技術(shù)與系統(tǒng)和新穎人工光電介質(zhì)等。

師資力量：光及電磁波研究中心以長江計(jì)劃特聘教授何賽靈為領(lǐng)軍人物，大部分導(dǎo)師均為杰出“海歸”或外籍教授，在光子學(xué)和電磁波的理論和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域開展了大量工作，獲得了許多具有國際影響的學(xué)術(shù)成果。

地理區(qū)位：長江三角洲地區(qū)具有規(guī)模龐大的光電產(chǎn)業(yè)集群，具有國際化、起點(diǎn)高的特點(diǎn)，相較于珠三角地區(qū)以封裝、為主的光電―半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言具有廣闊的發(fā)展前景。

競爭情況：浙江大學(xué)就讀光學(xué)工程的研究生中超過半數(shù)來自于浙江大學(xué)、天津大學(xué)、南開大學(xué)等名校的推免生?？佳懈偁帢O為激烈，從近年報(bào)錄比便可見一斑。

考試特色：浙江大學(xué)光學(xué)工程考研參考書為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》。浙江大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)課考試較其他學(xué)校包括的內(nèi)容更多，報(bào)考的同學(xué)需要復(fù)習(xí)幾何像差、傅里葉光學(xué)等本科階段較為薄弱的知識板塊。此外，也會考查一定的激光原理知識。

華中科技大學(xué)：光谷傳奇

學(xué)科地位：華中科技大學(xué)光學(xué)工程近年來發(fā)展迅速，實(shí)力雄厚。尤其是在籌的武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室是我國目前僅有的幾個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室之一，學(xué)科地位非同一般。華中科技大學(xué)在2010―2012年教育部學(xué)科評估中與浙江大學(xué)并列第一。

學(xué)科特色：光學(xué)與電子信息學(xué)院設(shè)有武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室、激光加工技術(shù)國家工程研究中心、下一代互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)國家工程實(shí)驗(yàn)室、國家集成電路人才培養(yǎng)基地、教育部電子信息功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（B類）、教育部敏感陶瓷工程中心等研究機(jī)構(gòu)。其中武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室是由教育部、湖北省和武漢市共建，依托于華中科技大學(xué)，聯(lián)合武漢郵電科學(xué)研究院、中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所共同組建，已投入4億多元建立了12個(gè)科學(xué)研究平臺以及1個(gè)光電公共測試平臺。

研究領(lǐng)域：華中科技大學(xué)主要研究方向?yàn)楣怆姕y控技術(shù)、光電信息存儲、光通信技術(shù)、基礎(chǔ)光子學(xué)、激光科學(xué)與工程、光電子器件與集成、納米光電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)光子學(xué)、能源光子學(xué)、太赫茲技術(shù)。

地理區(qū)位：華中科技大學(xué)地處著名的武漢光谷，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)集群形成的產(chǎn)學(xué)研體系研究水平很高，產(chǎn)業(yè)價(jià)值巨大，尤其在光通信、激光等領(lǐng)域具有較大優(yōu)勢，就業(yè)前景看好。

競爭情況：華中科技大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分、2012年為340分、2011年為330分。招生人數(shù)60人左右，隨當(dāng)年推免生比例有所波動。

考試特色：華中科技大學(xué)光學(xué)工程專業(yè)課考試偏向物理光學(xué)、電子學(xué)、激光原理相關(guān)知識。需要注意的是有兩個(gè)單位可以接收光學(xué)工程的碩士生，分別是光電學(xué)院和武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室。

天津大學(xué)：精益求精

學(xué)科地位：天津大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科設(shè)立在天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院，是我國較早設(shè)立光學(xué)工程的高校之一。天津大學(xué)光學(xué)工程在2007―2009年教育部學(xué)科評估中名列第二，2010―2012年教育部學(xué)科評估中名列第三。此外，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院也是教育部“教育教學(xué)改革特別試驗(yàn)區(qū)”的15個(gè)全國試點(diǎn)學(xué)院之一。

學(xué)科特色：所在學(xué)院設(shè)有精密測試技術(shù)及儀器國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、精密儀器中心、現(xiàn)代光學(xué)研究所、光電子研究中心、傳感工程研究所、照明技術(shù)研究所、光電測控技術(shù)研究所、激光與光電子技術(shù)研究所、生物光學(xué)研究所、安全防偽技術(shù)研究中心等研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)。

研究方向：超快激光理論與應(yīng)用研究、光學(xué)信息處理及其應(yīng)用、光學(xué)技術(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用、數(shù)字圖像處理技術(shù)、光學(xué)傳感器技術(shù)、先進(jìn)固體激光及非線性頻率變化技術(shù)、光電子學(xué)與光通信技術(shù)、激光與光電子應(yīng)用技術(shù)等。

師資力量：中國科學(xué)院院士1人，中國工程院院士1人，長江計(jì)劃特聘教授4人。天津大學(xué)光學(xué)工程的師資隊(duì)伍配置十分合理，老中青年教師比例合理。老年教授如姚建銓院士、王清月教授等可以保證該學(xué)科的頂級實(shí)力，中年學(xué)科骨干如劉鐵根教授近年來在光纖傳感領(lǐng)域碩果累累，超快激光實(shí)驗(yàn)室的胡明列教授是天津大學(xué)最年輕的教授，學(xué)術(shù)前景十分光明。

地理區(qū)位：既緊挨近年來得到長足發(fā)展的天津?yàn)I海新區(qū)，又毗鄰首都北京，就業(yè)環(huán)境較為優(yōu)越。

競爭情況：就讀于天津大學(xué)的研究生中，本校生源占有較大比例。天津大學(xué)工學(xué)復(fù)試分?jǐn)?shù)線2013年為330分，2012年為335分，2009―2011光學(xué)工程報(bào)錄比如下：

考試特色：天津大學(xué)考研參考書目為郁道銀、談恒英著的《工程光學(xué)》和周炳著的《激光原理》，建議欲報(bào)考的同學(xué)參考天津大學(xué)蔡懷宇教授編寫的《工程光學(xué)復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解答》。

南開大學(xué)：雖小而精

學(xué)科地位：南開大學(xué)光學(xué)工程設(shè)立于南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所內(nèi)，隸屬于電子信息與光學(xué)工程學(xué)院?，F(xiàn)代光學(xué)研究所由光學(xué)工程元老母國光院士創(chuàng)建，是全國高校中最早取得光學(xué)和光學(xué)工程兩個(gè)學(xué)科博士學(xué)位授予權(quán)的單位。在2010―2012年教育部學(xué)科評估中，南開大學(xué)光學(xué)工程名列第五。

學(xué)科特色：設(shè)有教育部光電信息技術(shù)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及博士后流動站。

師資力量：南開大學(xué)光學(xué)工程規(guī)模較小，共有教師28人，教授、研究員18人，副教授8人，其中有院士1人，特聘教授1人，博士生導(dǎo)師13人，但導(dǎo)師隊(duì)伍水平相當(dāng)優(yōu)秀，哈佛大學(xué)、劍橋大學(xué)等歐美名校留學(xué)、訪問研究的經(jīng)歷非常普遍，近年來在Nature、Science等國際最頂尖期刊發(fā)表多篇論文，令國內(nèi)同行為之拜服。較為出色的是青年教師劉海濤教授，在Nature發(fā)表兩篇論文，在Physical Review Letters發(fā)表兩篇論文，主要研究方向?yàn)楸砻娴入x子體等微納光學(xué)的相關(guān)理論。

培養(yǎng)模式：南開大學(xué)光學(xué)工程招生規(guī)模較小，幾乎與導(dǎo)師人數(shù)平齊，每個(gè)研究生均能得到導(dǎo)師的大量指導(dǎo)，研究生教育接近于精英教育。需要注意的是，南開大學(xué)光學(xué)工程的專業(yè)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃基本相同，這與其他學(xué)校的培養(yǎng)模式有所區(qū)別。

研究領(lǐng)域：相比其他高校，南開大學(xué)光學(xué)工程的研究方向的理論特色較為明顯，其研究領(lǐng)域主要有：光學(xué)/數(shù)字圖象處理科學(xué)與技術(shù)、光學(xué)處理與光計(jì)算技術(shù)、激光與非線性光學(xué)科學(xué)與技術(shù)、現(xiàn)代光通信技術(shù)、光波電子學(xué)、光子技術(shù)、眼視覺光學(xué)和共焦顯微技術(shù)、飛秒激光技術(shù)、微納光學(xué)。

地理區(qū)位：與天津大學(xué)相同。

競爭情況：南開大學(xué)近年來考研報(bào)錄情況如下所示，可見相較于其他院校，南開大學(xué)光學(xué)工程的性價(jià)比較高。

考試特色：南開大學(xué)光學(xué)工程往年專業(yè)課參考書是趙凱華、鐘錫華編著的《光學(xué)》，專業(yè)課考試風(fēng)格自2013年起有所變化，并且2014年考研沒有提供參考書目，需要考生注意。

中國科學(xué)院上海光機(jī)所：臥虎藏龍

學(xué)科地位：上海光機(jī)所是我國建立最早、規(guī)模最大的激光專業(yè)研究所。

學(xué)科特色：上海光機(jī)所現(xiàn)設(shè)8個(gè)研究室，分別是：強(qiáng)場激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院量子光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中科院強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、空間激光信息技術(shù)研究中心（含：中科院空間激光通信及檢驗(yàn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海市全固態(tài)激光器與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）、信息光學(xué)與光電技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高密度光存儲技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、高功率激光單元技術(shù)研究與發(fā)展中心。

值得一提的是，上海光機(jī)所建成了國內(nèi)僅有國際上也為數(shù)不多的“神光”系列高功率大型激光裝置，用于激光分離同位素的激光與光學(xué)系統(tǒng)、超短超強(qiáng)激光系統(tǒng)、激光原子冷卻裝置、空間全固態(tài)激光器研制平臺。在各種新型、高性能激光器件、激光與光電子功能材料的研制方面，也進(jìn)入了國際先進(jìn)水平，是我國現(xiàn)代光學(xué)和激光與光電子領(lǐng)域取得研究成果最多的單位之一。

研究領(lǐng)域：強(qiáng)激光技術(shù)、強(qiáng)場物理與強(qiáng)光光學(xué)、信息光學(xué)、量子光學(xué)、激光與光電子器件、光學(xué)材料等。顯而易見的是，上海光機(jī)所的研究方向非常偏向于理論研究，因而十分適合于光學(xué)工程理論方向的深造。

地理區(qū)位：地處長三角的核心上海，地理區(qū)位優(yōu)勢相當(dāng)明顯。

競爭情況：每年有許多來自清華大學(xué)、浙江大學(xué)等頂尖學(xué)府的畢業(yè)生通過推免進(jìn)入上海光機(jī)所，研究所人才濟(jì)濟(jì)。近年來上海光機(jī)所光學(xué)工程的復(fù)試分?jǐn)?shù)線為：2013年320分，2012年325分，2011年330分。每年招生人數(shù)在40―50人，隨當(dāng)年推免比例有所浮動。

培養(yǎng)模式：上海光機(jī)所的專業(yè)型碩士與學(xué)術(shù)型碩士培養(yǎng)計(jì)劃相近，且第一年是在安徽合肥的中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)。