卫星激光通信技术

1，国外

（1） 星地：

LUCE（前身是第一个星地激光通信终端LCE,1995,速度1.04Mbps ）:2006年日本，OICETS卫星与NICT地面站,波长发射847接收819，调制方式OOK，速率接收2.048Mbps发射50Mbps，误码率10^-7.

SLS：2012；俄罗斯航天部门；国际空间站和北高加索地面站； 125Mbps；

LLCD：2013；美国NASA；月球环境探测器和地面站；距离35000~400000km；地面站：功率40W，波长1550nm，速率10/20Mbps，调制方式4-PPM，1/2码率（turbo码信道编码），4路时分复用，可做到0误码；月球探测器：功率0.5W，波长1550nm，速率40-622Mbps，调制方式16-ppm，1/2码率，40/80/155/311Mbps可做到0误码，622Mbps误码率小于10^-5。可做到cm级别测距精度。

OPALS：2014；美国NASA；国际空间站与怀特伍地面站；距离700km，调制方式OOK，速率30~ 50Mbps，空间站波长1550nm、功率2.5W，地面站波长976nm，功率5W;

（2）星空：

LOLA：2006 ；法国；Artemis卫星与

重庆理工大学 文献综述

大气激光通信系统的研究

摘要：激光信息在大气中传输是目前大气光学领域最为活跃的研究热点之一。

由于激光本身所具有的高强度、高相干性、高单色性和高方向性等特性，从而有容量大、波束窄、速度快、保密性好和抗干扰性强等优点，因此激光成为无线光通信中最理想的载体。

本文概述了大气激光通信的基本原理及发展状况，介绍了其特点和用途。并以一种新型的具有以太网接口，能实现计算机间通信的大气激光通信系统（既可传输语音又可传输数据）为例，结合实验研究对发射端机和接收端机两大部分进行了阐述。

并针对大气无线激光通信系统，本文深入地研究了大气湍流信道中随机光 强信号的检测方法，对激光束在大气湍流信道中的传输进行了仿真和建模，并 对实际的大气湍流信道进行了测量。

关键词：大气激光通信 光发射端机 光接收端机 损耗特性 激光器 一．激光通信的概述

1960年激光的出现极大地促进了许多学科的发展，其中也包括通信领域激光以其良好的方向性、相干性及高亮度性等特点成为光通信的理想光源。将激光应用于通信，掀开了现

重庆理工大学 文献综述

大气激光通信系统的研究

摘要：激光信息在大气中传输是目前大气光学领域最为活跃的研究热点之一。

由于激光本身所具有的高强度、高相干性、高单色性和高方向性等特性，从而有容量大、波束窄、速度快、保密性好和抗干扰性强等优点，因此激光成为无线光通信中最理想的载体。

本文概述了大气激光通信的基本原理及发展状况，介绍了其特点和用途。并以一种新型的具有以太网接口，能实现计算机间通信的大气激光通信系统（既可传输语音又可传输数据）为例，结合实验研究对发射端机和接收端机两大部分进行了阐述。

并针对大气无线激光通信系统，本文深入地研究了大气湍流信道中随机光 强信号的检测方法，对激光束在大气湍流信道中的传输进行了仿真和建模，并 对实际的大气湍流信道进行了测量。

关键词：大气激光通信 光发射端机 光接收端机 损耗特性 激光器 一．激光通信的概述

1960年激光的出现极大地促进了许多学科的发展，其中也包括通信领域激光以其良好的方向性、相干性及高亮度性等特点成为光通信的理想光源。将激光应用于通信，掀开了现

《光通信系统与技术》

一、简答题（共10题，任选做5题，每题10分）

1、 光通信分几类？每种类型是怎样定义的？

2、 画出光纤通信系统的总体结构框图并写出其发展历程。 3、 光纤单模传输条件是什么？在光纤通信系统中，常见下列符号，请指出其名称，G652，

G653，G654，G655。

4、 光与物质间的作用有哪三种基本过程？它们各自的特点是什么？分别对应什么光

源？

5、 构成激光器必须具备哪些功能部件？激光器激射的条件是什么？ 6、 分析PIN或APD的工作原理，并画出接收机的组成框图。 7、 光放大器包括哪些种类？简述它们的原理和特点。

8、 光纤通信系统中为什么要进行色散管理？具体方案有哪些（对其中一种进行详细说

明）？

9、 用图解简单说明WDM和OTDM的原理，写出WDM和OTDM的英文全称。 10、 什么是光孤子？如何实现光纤孤子通信？ 二、计算题与设计题（共11题，任选做5题，每题10分）

1、 一阶跃光纤，纤芯半径a=25μm，折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=1%，长度L=1Km。

求：（1）光纤的数值孔径NA；（2）子午光纤的最大时延差；（3）若将光纤的包层和涂覆层去掉，求裸光纤的NA和最大时延差。

2、 一段12Km长的光

《光通信系统与技术》

一、简答题（共10题，任选做5题，每题10分）

1、 光通信分几类？每种类型是怎样定义的？

2、 画出光纤通信系统的总体结构框图并写出其发展历程。 3、 光纤单模传输条件是什么？在光纤通信系统中，常见下列符号，请指出其名称，G652，

G653，G654，G655。

4、 光与物质间的作用有哪三种基本过程？它们各自的特点是什么？分别对应什么光

源？

5、 构成激光器必须具备哪些功能部件？激光器激射的条件是什么？ 6、 分析PIN或APD的工作原理，并画出接收机的组成框图。 7、 光放大器包括哪些种类？简述它们的原理和特点。

8、 光纤通信系统中为什么要进行色散管理？具体方案有哪些（对其中一种进行详细说

明）？

9、 用图解简单说明WDM和OTDM的原理，写出WDM和OTDM的英文全称。 10、 什么是光孤子？如何实现光纤孤子通信？ 二、计算题与设计题（共11题，任选做5题，每题10分）

1、 一阶跃光纤，纤芯半径a=25μm，折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=1%，长度L=1Km。

求：（1）光纤的数值孔径NA；（2）子午光纤的最大时延差；（3）若将光纤的包层和涂覆层去掉，求裸光纤的NA和最大时延差。

2、 一段12Km长的光

SDH技术及光通信设备

1、《电力系统光纤通信运行管理规程》中关于故障处理原则？

答：电路发生故障时，应按先干线、后支线；先群路、后分路；先抢通、后修复的原则处理。 光缆线路或无人中继站发生故障时，有人站应尽快判明故障点，并通知维护人员处理。

在故障处理过程中，有人站或有关单位之间要密切配合，协同处理。故障点确定后，在排除的同时应及时通知业务领导站；故障恢复后，应立即将故障原因报告业务领导站。

2、填空：《电力系统光纤通信运行管理规程》规定：架空地线复合光缆(OPGW)、架空地线缠绕光缆(GWWOP)、架空地线加绑光缆的传输线路部分(包括耐张线夹、悬垂线夹、防震锤、调节板、捆绑金属丝等线路金具)、线路光缆接续箱等，由（线路管辖单位的高压线路检修部门）负责。线路发生故障或事故、遭受雷击，高压线路检修部门应及时向光纤通信主管部门提供有关情况，以便采取相应措施。（光纤通信人员）应配合并负责光纤传输特性的测试。由门型构架终端接续箱至光缆线路终端接续盒或光纤配线架(FDF)间的引入光缆由光纤线路专业人员负责。

3、《电力系统光纤通信运行管理规程》规定:光纤通信工程竣工验收包括哪些主要内容？ 答：光纤通信工程竣工验收包括下述主要内容：

a．工程施工质量是

水下光通信的分集接收技术

【摘 要】本文主要论述水下光通信的分集接收技术，主要针对水下蓝绿激光的可视距离激光信号进行接收，能够增强水下激光通信能力、有利于完成水下通信任务，对工程应用、军事发展、国防科研等有重要意义。

【关键词】水下 光通信 分集接收

海洋覆盖着地球三分之二的表面积，它是人类探索和研究的最前沿的领域之一。海洋不仅在国际商业和渔业中扮演重要的角色，而且还包含了有关气候的信息，以及大量急待开发的资源。水下无线通信是研制海洋观测系统的关键技术，借助海洋观测系统，可以采集有关海洋学的数据，监测环境污染、气候变化。海底异常地震火山活动，探查海底目标，以及远距离图像传输，水下无线通信在军事中也起到至关重要的作用，而且水下无线通信也是水下传感器网络的关键技术。水下光通信具有数据传输率高的优点，但是水下光通信受环境的影响较大，克服环境的影响是将来水下光通信技术的发展方向。水下光主要通信是利用海水对波长为470nm～570nm的蓝绿激光具有低损耗窗口，依靠大气、空气/海水界面和海水作为光信道，实现飞机（或卫星）对水下约300m深度的潜艇通信。这种通信方式具有波束隐蔽、接

收天线小、通信速率高、抗干扰和保密性强等优点。

无线光通信——现代通信技术的新宠儿

无线光通信技术高速率数据传输系统构成光通信分为有线光通信和无线光通信两种。其中，有线光通信即光纤通信，在过去的几年中，由于人们对传输速率的要求越来越高，使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增，光纤通信因为能传输高速率的数据，已成为广域网、城域网的骨干网络之一，如今在广域通信网中更有80%以上的信息是通过光纤传输的。无线光通信又称自由空间光通信(FSO，Free Space Optical communication)。其作为一种光通信技术，具有三十多年的研究历史。最初，由于光学器件制造成本较高，无线光通信的研究仅限于星际通信和国防通信领域。近年来，由于光通信器件制造技术的飞速发展，导致无线光通信设备的制造成本大幅下降，尤其是其解决了从光纤骨干网到用户之间的\最后一英里\的问题，人们才又逐渐开始了无线光通信的民用研究。

一、 无线光通信技术的现状： 1、国外研究现状

在FSO领域，国外已经开始了将近10年的研究，但是FSO产品真正投入使用也就是最近几年的事情。在FSO这个领域里，国外几个大的FSO厂家，包括LightPointe、AirFiber、Canon、Terabeam。

LightPointe将自由

广西工学院2009— 2010 学年第 1 学期课程考核试题

考核课程 光通信原理 （A卷）考核班级 通信071，072 学生数 85人 印数 90 考核方式 闭卷 考核时间 120 分钟

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1.通常，根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成（ ） A.TEM波，TE波，EH波 C.TEM波，TE波，TM波

B.TEM波，TE波，HE波 D.TE波，TM波，EH波

2.在阶跃型(弱导波)光纤中，导波的基模为（ ） A.LP00 C.LP11

B.LP01 D.LP10

3.光信号在光纤中沿轴向传播一段距离所需的时间称为（ ） A.时延 C.脉冲延迟

B.时延差 D.脉冲展宽

4.处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1上，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程称为（ ） A.自发辐射 C.受激辐射

B.受激吸收 D.光电效应

5.掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是（ ） A.0.85 μm～0.87 μm C.1.45 μm～1.55 μm

B.1.31 μm～1.35

广西工学院2009— 2010 学年第 1 学期课程考核试题

考核课程 光通信原理 （A卷）考核班级 通信071，072 学生数 85人 印数 90 考核方式 闭卷 考核时间 120 分钟

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

1.通常，根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成（ ） A.TEM波，TE波，EH波 C.TEM波，TE波，TM波

B.TEM波，TE波，HE波 D.TE波，TM波，EH波

2.在阶跃型(弱导波)光纤中，导波的基模为（ ） A.LP00 C.LP11

B.LP01 D.LP10

3.光信号在光纤中沿轴向传播一段距离所需的时间称为（ ） A.时延 C.脉冲延迟

B.时延差 D.脉冲展宽

4.处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1上，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程称为（ ） A.自发辐射 C.受激辐射

B.受激吸收 D.光电效应

5.掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是（ ） A.0.85 μm～0.87 μm C.1.45 μm～1.55 μm

B.1.31 μm～1.35