自由空间光通信研究学士学位论文.doc

自由空间光通信研究 自由空间光通信（Free-Space Optical Communication，简称 FSO）是一种通过在自由空间传输激光信号来实现点对点、点对多点或多点对多点间语音、数据、图像信息的双向通信技术。近几年来 FSO 技术以其高带宽、安装便捷、成本低廉、安全性能好等优点受到了人们的关注，在军事和商业上均有广泛的应用。 FS0 系统结构可以分为两大类：一类是基于光源直接输出、光电探测器直接耦合的 FS0 系统，另一类是基于光纤输入、光纤输出的 FS0 系统。后者可以很好地结合光纤通信系统和无线传输，其优点在于大大降低了成本，简化了链路终端，同时可以利用光纤通信系统中的各种技术扩大系统的带宽。 在 FS0 系统中，接收端的光学设计是最关键的部分。我们对这种新型的 FS0 系统中最关键的部分接收端的光学设计进行了深入的讨论，提出两种解决方案并做了大量的空间光到单模光纤及多模光纤耦合效率的仿真计算。 在 FSO 光学链路中，功率预算是一个非常重要的问题。我们分析了整个 FSO 光学链路的功率预算，主要包括光束扩展带来的损耗、瞄准误差的损耗、大气湍流引起的损耗。 同时，本文建立了自由空间光通信系统的仿真模型，分析了大气衰减、通信距离、激光发射功率对系统误码率的影响。最后给出实验方案设计及结果分析。 FS0 技术的应用前景非常广阔，在军事和商业上均有广泛的应用。其优点在于高带宽、安装便捷、成本低廉、安全性能好等。 FS0 技术的发展前景非常乐观，随着技术的不断发展和完善， FS0 技术将在未来扮演着越来越重要的角色。 FS0 技术的主要优点包括： 1. 高带宽： FS0 技术可以提供非常高的带宽，满足高速数据传输的需求。 2. 安装便捷： FS0 技术可以快速安装和部署，满足紧急通信的需求。 3. 成本低廉： FS0 技术可以大大降低成本，满足经济效益的需求。 4. 安全性能好： FS0 技术可以提供非常高的安全性能，满足安全通信的需求。 FS0 技术的主要应用领域包括： 1. 军事通信： FS0 技术可以应用于军事通信，提供高速、安全和可靠的通信服务。 2. 商业通信： FS0 技术可以应用于商业通信，提供高速、安全和可靠的通信服务。 3. 无线通信： FS0 技术可以应用于无线通信，提供高速、安全和可靠的通信服务。 4. 数据中心： FS0 技术可以应用于数据中心，提供高速、安全和可靠的数据传输服务。 FS0 技术是一种非常有前途的技术，具有广泛的应用前景和潜力。