题目：光纤通信技术在军事上的应用班级：通信13-3班 姓名：崔红梅 学号：1306030302 指导教师：李新春 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系
光纤通信技术在军事上的应用 1 绪论 光纤通信在社会信息化发展的进程中扮演着重要的角色，是通信技术的一个重要分支。随着新型光电器件的不断出现，光线通信技术也得到了迅速的发展，十七传输容量得到了极大地提高，目前，光纤已经在很多场合取代了铜线而成为主要的传输媒介。无论电信骨干网还是以太网或是校园网乃至智能建筑内的综合布线系统，无论是陆地还是海洋，都有光纤的存在。 光纤通信是以光波作为载波，以光纤作为传输媒介的一种新兴有线通信技术。它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行光电转换，即将电信号转换为光信号，再经光纤传输到接收端，接收端将接收到的光信号转变成电信号，最后还原成原信号。图1-1为光纤通信系统的构成示意图。 图1-1 光纤通信系统的构成 Fig1-1 The composition of the optical fiber communication system 2 光纤通信技术在军事上的应用 由于光纤作为一种传输媒质，与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点，因此，自上世纪70年代以来，光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展，而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗辐射能力强，以及重量轻、尺寸小等优点，使它也得到了各发达国家政府和军方的重视和青睐。特别是在美国，早在80年代中期，先后计划的光纤军事应用项目就达400多项，这些项目包括固定设施通信网、战术通信系统、遥控侦察车辆和飞行器、光纤制导导弹、航空电子数据总线和设备链路、舰载光纤数据总线、反潜战网络、水声拖曳阵列、遥控深潜器、传感器和核试验等。这些项目陆续有报道取得了不同的进展。进入90年代以来，光纤技术的军事应用继续受到美、欧等国军方的重视。在美国，三方光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分：有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。由三军光纤协调委员会进行组织，每年投资为5千万美元。在面向
光纤通信系统 ?光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。光纤通信技术和计算机技术是信息化的两大核心支柱，计算机负责把信息数字化，输入网络中去；光纤则是担负着信息传输的重任。当代社会和经济发展中，信息容量日益剧增，为提高信息的传输速度和容量，光纤通信被广泛的应用于信息化的发展，成为继微电子技术之后信息领域中的重要技术。 目录 ?光纤通信系统的概述 ?光纤通信系统的组成 ?光纤通信系统的分类 ?光纤通信系统的发展 光纤通信系统的概述 ?1977年，美国西屋电气公司在亚特兰大成功地进行了世界上第一个光纤通信的现场实验，系统采用GaAlAs（镓铝砷）半导体激光器作光源，多模光纤作传输介质，速率为
44.736Mbit/s，传输110km。使光纤通信向实用化迈出了一 步。 光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中，起着举足轻重的作用，本章将概述国内外光纤通信技术的历史，现状和前景。光纤即光导纤维的简称。光纤通信是以光为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤与以往的铜导线相比，具有损耗低，频带宽，无电磁感应等传输特点。因此，人们希望将光纤作为灵活性强，经济的优质传输介质，广泛地应用于数字传输方式和图像通信方式中，这种通信方式在今后非话业务的发展中是不可缺少的。 由于光纤通信具有一系列优异的特点，因此，光纤通信技术近几年来发展速度之快，应用面之广是通信史上罕见的。可以说，这种新兴技术，是世界新技术革命的重要标志。又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。光纤与以往的铜导线相比，有本质的区别，因此，在传输理论，制造技术，连接方法，测试方法等方面，基本上都不能采用铜质电缆的理论与方法。 光纤通信系统的组成 （1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光
塑料光纤的特性以及应用 080611338 丁宁 摘要：介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较，得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。 一、引言 随着通信产业的迅猛发展，光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。目前，石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输，而占据着光通信的主要市场。然而，由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高，所以在光纤人户时遇到很大的困难。随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展，塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。为了对塑料光纤有一个较为全面的认识，本在查阅有关文献的基础上，阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。 二、基本原理 塑料光纤的定义：塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。 塑料光纤传光原理： 1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输 阶跃型塑料光纤是一种具有芯皮结构的光纤。子午平面指的是包含有光纤轴的平面，所谓子午线，就是光线的传播路径始终在同一平面内，子午光线总是和光纤轴相交的，光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播：当光从一种介质传至另一介质表面时，一般同时发生反射和折射；如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时，则折射角小于入射角；而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角，因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象，这就是全反射，全反射是光折射的一种边界效应，即光从一种透明介质进入到另一种介质里而发生弯曲的现象。塑料光纤就是通过全反射原理进行光传输的。 2、子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数 由于子午光线入射光纤中并不是同一角度，故而其在光纤中的几何行程也不相同。无论是子午线在光线中的行程计算公式还是反射次数计算公式，都是假定光纤是处于非常理想状态下：光纤非常直，光纤直径均匀，光纤内部无缺陷和光纤入射端面平直等，倘若光纤不在这一理想条件下，则入射子午线全反射的状况就会发生变化，如有的会从光纤中反射出，有的反射角会发生变化等，因此光纤的传输损耗也会增加。 3、斜光线在阶跃型折射率塑料光纤中的传输 所谓斜面光线，就是光在光纤中传输中时，并不是像子午光线一样保证在同一平面内，它在光纤中传输时，其轨道通常是一空间螺旋曲线，其最大入射角比子午线的大，但通常以子午线传输表征光纤的传输特性，自然这是最理想的一种状况。 4、光在渐变型折射率分布塑料光纤中的传输 对于渐变型折射率GI 塑料光纤，同样有子午线和斜光纤，这种光纤折射率并不是一恒定常数，而是随着离轴距离的增加而折射率下降，其渐变折射分布图参见如下；抛物线型折射率分布光纤具有较小的模式色散的特点，渐变折射分布有多种形式，当折射率分布按二次方抛物线分布时，子午线在光纤中的传播路径为正弦曲线型，斜光纤的传播路径为螺旋曲线，渐变型折射率塑料光纤多用于短距离数据传输，用于光纤照明较少。 5、荧光塑料光纤的传光原理 荧光塑料光纤就是在塑料光纤芯材中掺入一定量的荧光剂制备而成的塑料光纤，这种塑
光纤通信第二版课后答案顾畹仪 【篇一：光纤通信系统中常用的调制方法】 txt> 一．光纤通信概况 1. 发展 1966 年，美籍华人高锟(c.k.kao) 和霍克哈姆(c.a.hockham) 发表论 文，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门， 引起了人们的重视。1970 年，美国康宁公司首次研制成功损耗为 20db ／km 的光纤，光纤通信时代由此开始。由于光纤通信具有损 耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易 串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的 传输容量从1980 年到2000 年增加了近一万倍，传输速度在过去的 10 年中大约提高了100 倍。 2. 基本组成 光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光 导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。 最基本的光纤通信系统由光发射机、光纤线路和光接收机组成，具 体如下图所示 二．光调制与解调 1. 基本概念 类似于电通信中对高频载波的调制与解调，在光通信中叶对光信号 进行调制与解调。不管是模拟系统还是数字系统，输入到光发射机 带有信息的电信号，都通过调制转换为光信号。光载波经过光纤线 路传输到接收端，再由接收机通过解调把光信号转换为电信号。 2. 常用的调制方式 根据调制和光源的关系，光调制可分为直接调制和间接调制两类。 直接调制方法是把要传送的信息转变为电信号注入ld 或led ，从而获得相应的光信号，是采用电源调制的方法。 间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实 现对激光辐射的调制，有电光调制、磁光调制、声光调制、电吸收 效应和共振吸收效应等。本文将详细介绍现在常用的是电光调制和 声光调制两种。 三、调制方式的详细介绍 1.直接调制 （1）调制原理
塑料光纤特性研究及其应用 摘要： 塑料光纤是由高折射率的高聚物芯层和低折射率的高聚物包层所制成的光导纤维。塑料光纤的研究己经历30年之久，最早的塑料光纤是美国杜邦公司于1968年开发的聚甲基内烯酸甲酯阶跃型塑料光纤。最初生产的塑料光纤由于衰减大、色散大，带宽远远不能满足高速数据通信的要求，它仅仅用于照明、汽车车灯监控等非通信领域。随着高聚物材料的合成工艺，改性方法等技术的发展，使得塑料光纤的芯、包材料的选择，制造工艺方法，性能的改善等方面得以长足发展，现今塑料光纤己达到成熟生产和实用化水平。现在研制的新型氟树脂塑料光纤(POF)的传输速率为2. 5 Gbit/s,传输距离达200 m，其性能与现存的石英多模光纤技术性能完全接近，充分展示了塑料光纤的魅力和应用前景。这种塑料光纤可以取代石英多模光纤应用到光纤入户的局域网建设中，市场潜力巨大。 塑料光纤与石英光纤相比，塑料光纤在高速短距离通信网络中具有显著的竞争优势，它在100~1 000 m范围内带宽可达数GHz，而成本与对称电缆相当同时塑料光纤具有加工容易、弯曲性能好、连接分路简单、操作简便、价格便宜、可以采用可见光作光源等一系列优点。 塑料光纤制备技术的不断提升正不断提升这塑料光纤的品质，在汽车，局域网，甚至战斗机等高速短距离通信要求较高，传输距离不高的地方，塑料光纤起着举足轻重的地位。 关键词：市场现状制备方法市场前景特性研究应用领域 目录 前言： (2) 1.塑料光纤市场现状及前景 (2) 1.1塑料光纤发展过程及前景 (2) 1.2塑料光纤主要市场现状 (3) 1.2.1汽车工业 (3) 1.2.2.消费电子 (3) 1.2.3工业控制总线系统 (4) 1.2.4互连网 (4) 2.塑料光纤的材料及性能 (5) 2.1.塑料光纤的皮层材料 (5) 2.2塑料光纤的芯材料 (5) 2.3塑料光纤的性能 (6) 3塑料光纤的制备技术及比较 (9) 3.1塑料光纤制备技术 (9) 3.1.1棒管法 (9) 3.1.2共挤法 (10)
浅谈塑料光纤与塑料光纤照明应用 导读：今天浅谈下塑料光纤灯发展概要及主要研发生产国情况，深入了解下塑料光纤的照明应用领域及市场前景，同时增强自身的专业知识，让更多的朋友加入我们的队伍来宣传并推广光纤照明应用。 一、浅谈塑料光纤 通过对塑料光纤的传光原理的研究及相关材料的开发，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。 它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9dB/Km。其工作波长已扩展到870nm(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。 此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。 现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。就目前塑料光纤生产量而言，日本是世界上最大的塑料光纤生产者，然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段，在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg 落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST (24Mbit/s)，并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。 二、光纤照明应用领域及前景 光纤照明是近年新发展起来的一门全新高科技照明技术。它是采用光导纤维
光纤技术及其军事应用 1概述 由于光纤作为一种传输媒质，与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点，因此，自上世纪70年代以来，光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展，而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗核辐射等能力，以及重量轻、尺寸小等优点，使它也得到了各发达国家政府和军方的重视与青睐。特别是在美国，早在80年代中期，先后计划的光纤军事应用项目就达400项左右，这些项目包括固定设施通信网、战术通信系统、遥控侦察车辆和飞行器、光纤制导导弹、航空电子数据总线和控制链路、舰载光纤数据总线、反潜战网络、水声拖曳阵列、遥控深潜器、传感器和核试验等。这些项目陆续有报道取得了不同的进展。进入90年代以来，光纤技术的军事应用继续受到美、欧等国军方的重视。在美国，三军光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分：有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。由三军光纤协调委员会进行组织，每年投资为5千万美元。在面向21世纪的今天，美国国防部已把“光子学、光电子学”和“点对点通信”列为2010年十大国防技术中的两项。其中光纤技术占据着举足轻重的地位。这预示着美国等西方国家对光纤技术军事应用的研究将全面展开并加速进行。而各项先期应用及演示、验证表明。21世纪的军事通信和武器装备离开了光纤技术将无“现代化”或“先进”可言，在未来战争中将处于被动挨打的局面。
2光纤技术的军事应用 2.1光纤技术的陆上军事应用 2.1.1光纤技术的军事通信应用 光纤技术在陆上的军事通信应用主要包括三个方面：1）战略和战术通信的远程系统；2）基地间通信的局域网；3）卫星地球站、雷达等设施间的链路。自从“信息高速公路”概念的出现，美国就在军用信息高速公路的发展中走在了世界各国的前面。1992年6月，美国参谋长联席会议下发了名为“武士C4T”的关于美军21世纪通信和协同作战总体规划的框架文件。“武士C4T”计划的目标是按军用“信息高速公路”的要求，建立一个全球性的实时军用通信网，即称为“信息球”的全球通信网。它将是一个连通士兵、指挥所和各种传感器的指挥网，是一个反应灵敏的C8系统。它的基础网就是国防信息系统网（DISN），由地面及卫星的军用和民用通信系统所构成。目标DISN是一个宽带综合业务数字网（B－ISDN），传输容量将高达几Gb／s。拟分近、中、远三个阶段实施，从1995年起，花10－15年时间加以实现。战场信息系统（BIS－2020）则是支持美国陆军21世纪作战理论的未来陆军信息系统。作为支持“BIS－2020”系统的陆军战术指挥控制系统（ATCCS），主要是一种地理上分散的，高度机动的，通信密度大的系统。它也将分三步予以实施。第三步ATCCS，即最终目标系统也就是“BIS－2020”系统，其研制周期为1995～2000年。而光纤局域网，特别是光纤分布数据接口（FDDI）是其中的关键技术之一。美军的C3系统在海湾战争中对赢得战争的胜利发挥了重
塑料光纤的特性以及应用 080611３3８丁宁 摘要：介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用。通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的性能进行比较，得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、价格低廉、制作简单等特点。就塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。此外还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。 一、引言 随着通信产业的迅猛发展，光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。目前，石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输,而占据着光通信的主要市场。然而，由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高，所以在光纤人户时遇到很大的困难。随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展，塑料光纤（P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。为了对塑料光纤有一个较为全面的认识,本在查阅有关文献的基础上,阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。 二、基本原理 塑料光纤的定义：塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。 塑料光纤传光原理： 1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输 阶跃型塑料光纤是一种具有芯皮结构的光纤。子午平面指的是包含有光纤轴的平面，所谓子午线,就是光线的传播路径始终在同一平面内，子午光线总是和光纤轴相交的，光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播:当光从一种介质传至另一介质表面时,一般同时发生反射和折射；如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时，则折射角小于入射角；而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角，因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象,这就是全反射，全反射是光折射的一种边界效应，即光从一种透明介质进入到另一种介质里而发生弯曲的现象。塑料光纤就是通过全反射原理进行光传输的。 2、子午线在阶跃型光纤中的几何行程和反射次数 由于子午光线入射光纤中并不是同一角度，故而其在光纤中的几何行程也不相同。无论是子午线在光线中的行程计算公式还是反射次数计算公式，都是假定光纤是处于非常理想状态下:光纤非常直，光纤直径均匀,光纤内部无缺陷和光纤入射端面平直等,倘若光纤不在这一理想条件下，则入射子午线全反射的状况就会发生变化，如有的会从光纤中反射出,有的反射角会发生变化等,因此光纤的传输损耗也会增加。 3、斜光线在阶跃型折射率塑料光纤中的传输 所谓斜面光线,就是光在光纤中传输中时，并不是像子午光线一样保证在同一平面内，它在光纤中传输时，其轨道通常是一空间螺旋曲线，其最大入射角比子午线的大，但通常以子午线传输表征光纤的传输特性，自然这是最理想的一种状况。
? 122 ? ELECTRONICS WORLD ?技术交流 光纤通信在军事领域的应用探究 空军工程大学信息与导航学院 夏新瑞 【摘要】光纤通信在军事领域的应用能够有效实现作战信息的实时性和直观性。本文首先介绍了光纤通信在陆军、海军和空军中的应用，随后针对现阶段我国技术应用的现状提出了优化战术指挥作战体系结构模型、完善通信系统的建构、促进光纤通信系统的发展三个方面的建议，希望这些观点能够促进我国军用光纤通信技术的研发和应用。【关键词】光纤通信；军事领域；作战指挥 引言 光纤通信技术具有较强的抗电磁干扰性和较高的通信速率，有利于军事设备通信系统的一体化建设，也有助于增强作战信息的保密性。此外，光缆相对于电缆而言，具有较小的体积和重量，能够有效节约军事空间，减少能源的损耗。将光纤通信应用到军事领域，能够为现代军事通信提供具有隐蔽性和生存能力的战场通信链路，提高通信系统的机动性和灵活性，激发陆军、海军、空军的作战潜能。 1 光纤通信在军事领域的应用 1.1 在陆上军事领域的应用 光纤通信系统及技术最早应用于陆军的战术通信系统，能够有效规划、协调和控制陆军不同部队之间的作战行动，以实现作战总指挥的资源共享、文件转移和信息交流。首先，在光纤制导方面，光纤通信技术的应用已经成为在线制导武器领域中的突破。光纤通信技术具有较强的抗电磁干扰能力和稳定性，不易受到温度的影响，能够有效提高导弹的射程，实现远距离的有效打击，在现代战争的电子对抗条件其具有较强的生存能力。此外，光纤制导可以增强导弹系统的隐蔽发射和远程目标的图像追踪，可高质量的完成作战任务。其次，在军事雷达上应用光纤通信技术，能够弥补传统电缆信号传输的不足，增强雷达的探测范围，极大降低了情报收集人员和阵地工作人员的安全风险。与此同时，使用光纤通信技术还能够避免数据信息在传输过程中的泄漏，有助于情报保密性的提升。再次，光纤通信技术与夜视仪的有机结合，能够有效提升图像的分辨率和清晰度，极大提升了攻击的准确性，为军队的夜间作战提供了保障[1]。1.2 在水下军事领域的应用 水下光纤通信系统及相关技术的应用，极大促进到了海军的发展，其主要应用在舰船环境和潜艇环境之中。一方面，在舰船环境下，舰载光纤通讯系统的应用有效节约了舰船的使用空间，其练好的性能能够及时的发现远距离的飞机、舰艇和导弹等威胁目标，并将他们的数据信息传递给战斗单元。此外，舰载光纤通讯系统能够实现舰船编队内各部们之间的高速度、大容量、远距离的实时信息共享，以提高舰船的战斗能力。目前，舰载光纤通信系统已经越来越综合化、数字化、高速化以及智能化，已经成为海上军事活动最为广泛而重要的应用之一。另一方面，在潜艇环境下开展水下反潜对光纤通信系统也具有较强的依赖性，通过“光纤反潜战网络”能够有效侦查到敌方潜艇的声音信号，并利用光纤线路将相关信息传输到信息处理中心，以制定有效的作战计划。此外，光纤通信系统还能够实现扫雷舰与浮游载体之间的数据传输，其光纤网络具较强的自适应性，能够有效传递声呐信号和遥测信号，以实现信息交换、传输和控制的自动化和智能化。1.3 在空中军事领域的应用 随着航空电子设备的日益复杂化，其通信传输也面临着越来越严峻的电磁环境干扰，在这样的状态下，航空中的信息传输系统必须具备较强的电磁屏蔽能力和高速的传输速率，显然，由同轴电缆所组成的传统的航空通信系统已经不足以应对这样的局面。采用先进的光纤通信技术，能够有效减轻飞机的负重，提升飞机内部信息传输的速率，不仅能够提升数据信息的抗干扰能力，避免电磁、射频对飞机通信的影响，而且能够通过通过电子支援子系统对敌方雷达进行干扰。以此同时，光纤通信技术的应用能够有效扩大指挥中 心与前线之间的通信距离，具有较高的灵活性和可靠性，以提升战略指挥的精准性。现阶段，机载光纤通信正在深化对超大规模集成和超高速集成电路的研究以及高性能有源耦合器的研究，以促进满足航空电子体系结构应对不同场合和不同机种的需要。 2 建设我军光纤通信系统的建议 2.1 优化战术指挥作战体系结构模型 优化战术指挥作战体系结构模型能够为光纤通信的有效开展提供良好的环境。在战术级别的作战指挥中，要将军、师两级指挥中心作为光纤通信系统中的信息交换中心（图1）。军级指挥中心要依据侦查情报制定作战计划，并组建光纤通信网络、短电波单台网络、卫星通信网络等多种通信系统，并依据作战现场的实时变化调整战术布局。此外，军后勤部门还要根据相应的情报，制定适应的支援计划，以补充一线的军需物资。师级指挥中心受到军级指挥中心的领导，要依据其作战目标和意图，调整作战配置和管理，并及时更新一线的的动态信息。与此同时，师级的后期部门也要及时更新军需配属情况和装备受损情况，并向军级后勤部进行汇报，以获取相应的支援[2] 。 图1 战术指挥作战体系结构模型 2.2 完善通信系统的建构 完善通信系统的建构，能够有效增强军事作战的机动性和灵活性。首先，要完善双向光纤通信系统，满足军、师两级之间的语音、数据、视频通信的需求。利用设置双向点到点的光纤通信系统，合理分配两级带宽业务量，以实现光纤通信系统的扩容，满足其传输容量和可靠性的需求。此外，该通信系统的传输速率能够达到34Mb/s 的程度，能够有效提高军事作战对突发情况的应变能力。其次，要在战术指挥作战体系结构模型内部建立光纤局域网，以环形网络结构的形式对各个部门进行信息连接，实现物资和装备信息的实时沟通，提升对一线作战情况评估的准确性和及时性。另外，值得注意的是，光纤局域网内部需要100Mb/s 的速率，因而优先考虑外调制的方式。最后，在各级后勤部和联勤部之间要建立一个单向的环形网络以简化物资或装备的调拨流程；在师司令部与作战部队之间建立稳定而可靠的统建链路，以保障战场上的语音和数据传输；在作战部队之中配备专门的具有100W 的电台车，以实现部队之间的保密性通信。2.3 促进光纤通信系统的发展 光纤通信系统在军事领域的作用已经成为国际关注的重点，加快对光纤通信技术的研发和应用能够有效提升我国的军事实力和国防实力。首先，我国要借鉴国外先进光纤通信系统的组网结构，采用双环网和网状网相结合的方式，提升通信系统的抗毁性和可靠性，以应对瞬 （下转第125页）
塑料光纤在工业领域的应用 塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。对于塑料光纤(POF)来说，在工业控制总线系统的应用和发展，是其最大和最稳定的市场之一。 在实际的工业自动控制系统应用中，塑料光纤(POF)通过转换器，能够实现与RS485、RS232等标准协议接口的连接，传输各种工控信号数据。随着塑料光纤(POF)在工业控制领域更多的应用，我们将会拥有可靠、稳定的通信线路。 即使是在恶劣的、处于复杂电磁环境的的工业生产过程中，我们也可以通过塑料光纤(POF)实现工业控制和数据信号的传输，而不会发生因为使用金属电缆不能有效屏蔽电磁干扰，从而导致工业控制和数据信号传输中断的情况发生 世纪之光在工业领域，塑料光纤主要以光纤跳线产品为主，支持Avago、ST、SMA等连接方式，也可订制特殊接头，长度可以根据客户需求订制。 塑料光纤在工业领域的应用，又可细分为传感领域、工业自动化领域、风力发电领域、智能抄表领域等。 传感领域 塑料光纤在传感器方面有重要应用，可以用于测量许多不同的参数，如位移、液位、形状、颜色、亮度、透明度、折射率、温度、湿度、密度、气体泄漏等多种参量。 工业自动化领域 塑料光纤，以其优异的耐候性、高带宽、良好的机械性能、价格低、安装简便、易于维护等优点，已经成为工业总线中的传输介质，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电、工业机器人等领域。
风力发电领域 风力能源，近年来已经逐渐成为满足快速增长能源需求下非常受到欢迎的替代电力来源，和来源有限且蕴藏量逐渐减少的化石燃料不同，风力能源的来源完全不受限制并且非常容易取得。 要把风力能源转换成为实用的交流电，需要如整流器(Rectifier)和逆变器(Inverter)等功率电子设备，在高功率发电系统中，电绝缘在确保电力产生的质量和可靠性上扮演了非常重要的角色，而光纤组件可以通过提供高电压脉冲绝缘以及防止不必要信号进入功率电子设备提供保护。 风力发电系统中工业用光纤的主要应用包括整流器和逆变器的功率电子门驱动、控制和通信电路板、风力涡轮机控制单元、状态监测系统以及风力电场联网等。 智能抄表领域 基于塑料光纤的智能抄表系统，以其良好的稳定性、实用性、便捷性、可靠性以及高带宽等
什么是光？ 麦克斯韦1865年发表电磁场理论 电磁波谱发送信号的载波频率越高(波长越短)，可以传送信息的速率就越快。 在电磁波谱中，光波范围包括红外线、可见光、紫外线，其波长范围为：300 μm ~ 6×10?3μm 。目前使用的光载波频率~200 Tz 通信用光波范围
最早的光通信 手势、肢体语言、信号灯、旗语、烽火台公元前11世纪，西周王朝，烽火戏诸侯——用“狼烟”作为信号 光通信的历史 第一个光电话系统：现代光通信的开端 1880年贝尔发明了第一个光电话系统，通话距离213米 弧光灯的恒定光束投射在话筒的音膜上，随声音的振动而得到强弱变化的反射光束，这个过程就是调制。但是，普通光源强度和纯度都成为制约光通信发展的因素。--没有好光源! 大气光通信激光器的发明和应用，光通信进入一个崭新的阶段，它具有亮度高、谱线窄、方向性好 由于大气通信受气象条件影响，通信不稳定--没有好信道! 频率为100太赫兹的红宝石激光器[美国梅曼(Maiman)，1960] 地下光通信 没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质 对光通信的研究走入了低潮
1870年，英国物理学家丁达尔 太阳光随着水流发生弯曲 n水>n空气，光发生全反射 光纤的雏形 1953年，英国伦敦学院卡帕尼博士首次将丁达尔的观察用于实际，发明了用极细的玻璃制作的光导纤维：芯层+包层。芯层的折射率大于包层，光在其中做全反射。 1960年左右，最好的光纤损耗也在1000分贝/公里(dB/km)。由于损耗很大，它最初只被用于医疗。 现代光纤通信 1966 于光频的光纤表面波导》奠定了现代 光通信的基础。高锟被尊为光纤之父。 工作地点：英国标准电信研究所 研究对象：光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题 玻璃纤维中含有过量的铬、铜、铁与锰等金属离子和其他杂质；2)拉制光纤工艺造成芯、包层 分界面不均匀及其所引起的折射率不均匀 新的发现：一些玻璃纤维在红外光区的损耗较小 低损耗光纤的研制 年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC) 研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs) 。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器 年，半导体激光器寿命达到7000小时。 半导体通信光源的出现 研制出波长为1.3μm的铟镓砷磷 年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到 (AT&T)公司和日本NTT 的半导体激光器。 光纤和半导体激光器的技术进步，使1970
光纤通信技术期末复习资料试题 光纤通信技术复习 1、目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是材料构成的。 2、 STM－4一帧的字节数是。 3、 EDFA 泵浦光源的典型工作波长是。 4、为了得到较好的信噪比，对光接收机中前置放大器的要求是。 5、随着激光器温度的上升，其输出光功率会 6、在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度。 7、工作波长位于附近的单模光纤，可以获得最低损耗。 8、关于半导体光源和半导体光电检测器的偏置电压应分别设置为9、在光纤通信系统中，当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需要 器来完成。 10、 EDFA和激光器的基本构成中都有 11、光纤通信指的是以作载波、以为传输媒介的通信方式。 12、光纤单模传输条件，归一化频率V应满足。 13、掺铒光纤放大器的工作波长范围是14、目前光纤通信系统中广泛使用的调制─检测方式是 15、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端
加上电压。 16、 1970年出现的第一根光纤损耗是。 17、现在通信用光纤包层直径一般为。 18、在外来光子的激发下，低能级E1上的电子吸收了光子的能中hf而跃迁到高能级E2的过 程称为。 19、以下几种光纤分别是什么光纤。 20、目前世界上敷设的90%光缆线路采用以下G. 光纤。 21、在多模光纤中占主导地位、最终限制了多模光纤带宽的是色散。 22、掺铒光纤放大器的工作波长范围是。 23、阶跃型光纤中，导模的传输条件为24、下列器件的作用分别是什么？ A. 光衰减器 B. 光隔离器 C. 光耦合器 D. 光纤连接器 25、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是 A. 光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B. 光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数 26、目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是μm
塑料光纤的特性与应用(doc 9页)
塑料光纤的特性以及应用 080611338 丁宁 摘要：介绍了塑料光纤在局域网、汽车工业、传感器等 领域的应用。通过对石英光纤、金属电缆与塑料光纤的 性能进行比较，得到了塑料光纤具有芯径大、柔韧性好、 价格低廉、制作简单等特点。就塑料光纤在局域网、汽 车工业、传感器等领域的应用进行了分析、总结。此外 还指出阻碍塑料光纤进一步发展的因素。 一、引言 随着通信产业的迅猛发展，光纤作为信息载体的光信号传输介质在大容量数据的高速传输中起着重要的桥梁和纽带作用。目前，石英光纤由于其宽带、低损耗、适合长距离通信传输，而占据着光通信的主要市场。然而，由于石英光纤芯径小、连接复杂、成本高，所以在光纤人户时遇到很大的困难。随着短距离、大容量的数据通信系统及汽车等工业的迅速发展，塑料光纤(P0F)以其芯径大、柔韧性可塑性强、重量轻、价格低廉等优点而受到国际的普遍关注。为了对塑料光纤有一个较为全面的认识，本在查阅有关文献的基础上，阐述塑料光纤的主要特性和应用以及制备方法。 二、基本原理 塑料光纤的定义：塑料光学纤维是以光学塑料为材料的一类重要的光学纤维。 塑料光纤传光原理： 1、子午光线在阶跃型塑料光纤中的传输 阶跃型塑料光纤是一种具有芯皮结构的光纤。子午平面指的是包含有光纤轴的平面，所谓子午线，就是光线的传播路径始终在同一平面内，子午光线总是和光纤轴相交的，光在一种均匀介质传播时是一种直线式传播：当光从一种介质传至另一介质表面时，一般同时发生反射和折射；如果光从折射率小的光疏介质射入折射率大的光密介质时，则折射角小于入射角；而当光从光密介质射入光疏介质时折射角将大于入射角，因而当光从光密介质射入光疏介质时就有可能出现只有反射而无折射的现象，这就是全反射，全反射是光折射的一种边界
光电仪器科学与应用专题 题目：光电技术在生活与军事上的运用 学院：信息与通信工程学院 专业：光电信息工程 姓名： 指导教师： 时间： 1
光电技术在生活与军事上的运用 摘要： 光电信息技术是由光学、光电子、微电子等技术结合而成的多学科综合技术，涉及光信息的辐射、传输、探测以及光电信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容，也使军事技术和战争形态发生了根本性的变革。 关键词： 光电信息工程光纤传感技术光电对抗 1.引言 随着社会的发展，光电信息技术的发展及应用已经深入各个方面，小到人们生活中的手机、电视等，大到国防军事中的光电制导、光电侦测技术。 在人们生活中随着人们对于传输与交换量要求的与日俱增，传统的电通信方式已不能满足人们的需要。为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。这样就出现了现在的光通信技术，就是光纤通信。 光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式。 在军事应用中，光电精确制导技术和光电侦测技术发展迅速，应用广泛，目前已形成较完善的装备体系。许多现代军事作战平台（飞机、舰船、坦克及装甲车等），普遍装备了前视红外系统、红外热像仪、激光测距机、微光夜视仪等光电侦测设备，使现代战争没有了白天和黑夜之分。同时，在军事平台中还装备了激光制导导弹和炸弹、电视制导导弹和炸弹以及红外制导导弹等光电精确制导武器，这些光电精确制导武器具有命中精度高、全天候、全时段使用的特点，使得现代战争作战模式发生了巨大的变革。 光电对抗是指敌对双方在紫外、可见光、红外波段范围内，利用光电设备和器材对敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备进行侦察干扰，使敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备失去或降低其作战技能，并保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察干扰，正常发挥作用所采取的各种战术技术措
中国科学 E 辑: 技术科学 2008年 第38卷 第5期: 807 ~ 816 https://www.doczj.com/doc/847293496.html, https://www.doczj.com/doc/847293496.html, 807 《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS 新一代塑料光纤及其功能开发 于荣金*, 张冰 燕山大学信息科学与工程学院, 秦皇岛 066004 * E-mail: r.j.yu@https://www.doczj.com/doc/847293496.html, 收稿日期: 2007-04-10; 接受日期: 2007-12-26 国家自然科学基金资助项目(批准号: 60444003, 60577009) 摘要 与石英光纤相比, 塑料光纤的主要问题是传输损耗大. 采用一 种新的光纤结构—蜘蛛网结构包层空芯布拉格光纤, 可以把构成光纤 材料的吸收损耗压缩至约104~106分之一, 因而从根本上解决了塑料光 纤损耗大的问题. 在此基础上, 充分利用塑料光纤柔软、易弯曲的优点, 可以实现从可见光至太赫兹波(0.4~1000 μm)所有波段信息和能量的低 损耗传输. 新一代塑料光纤将成为普遍和大量应用的光纤. 关键词 塑料光纤 空芯布拉格光纤 蜘蛛网结构包层 可见光 红外光 太赫兹波 圆偏振单模 从十九世纪开始, 人们就知道以全内反射机理来制作光的传输元件[1]. 因此, 利用光纤芯区材料折射率大于包层材料折射率在其界面形成全内反射来传输光有其悠久的历史和深刻的物理内涵. 不仅各种实芯光纤, 包括液芯光纤和微结构包层实芯光纤, 以及一部分红外空芯光纤, 都是通过全内反射机理导光的. 另外, 它对导光横向束缚具有高效性, 例如, 石英光纤按照1966年高锟等所指出的提纯材料之后, 利用全内反射构成的光纤损耗, 很快从1000 dB/km 以上降至20 dB/km, 继而降至接近其理论极限(0.2 dB/km). 其实, 另一种传光机理早在1978年就提出来了[2], 即利用布拉格反射, 可以在芯区折射率小于包层介质折射率的光纤中得到无损耗束缚传播. 但几年后被人否定[3], 之后无多少人过问. 空芯布拉格光纤[4]和空芯光子带隙光纤[5]直到1999年才从实验上作了第一次演示. 与石英玻璃材料相比, 塑料的重要优势是它的柔软性. 塑料的弹性极限高, 可以制作直径在1 mm 以上柔软的光纤. 而石英玻璃只有在很小直径(一般为125 μm)才能保持光纤的柔软 性. 石英玻璃固有的脆性需要对易碎的芯-包层结构加一个富有弹性的塑料涂层, 以保护它的表面, 并防止格里菲思裂纹扩展和顺向断裂. 因而在石英光纤包层上加一个塑料涂层(第3层), 已成为一根石英裸光纤的基本组成部分. 塑料光纤的研发, 已有约四十年的历史, 与石英光纤大致相同. 1966年美国杜邦公司推出
塑料光纤 高才渊110311238 摘要本文主要论述了近年来国内外塑抖光纤(PO F ) 的发展概况、种类、结构特点 以及制造方法。对PO F 的应用及开发前景进行了较为详细的分析。评价了POF 传输系统及其元器件、应用领域等问题。 关键词塑料光纤阶跃型梯变型 自从本世纪60 年代发明塑料光纤( POF) 以来, 已经被广泛用于传感器、 照明和装饰等方面。塑料光纤与玻璃光纤相比, 其毫米级的尺寸使它在安装处理和接续方面都比较容易, 其连续制造过程使其生产费用低廉,所以POF 系统具有成本低的潜在能力。 塑料光纤，Plastic Optical Fiber。目前，通信光缆所用的光纤，基本上都是采用石英光纤，由高纯度二氧化硅SiO2加入适量掺杂剂组成的。近年来，还逐步开发出塑料光纤（POF），它是用一种透光聚合物制成的光纤。因为可以利用聚合物成熟的简单拉制工艺，故成本比较低，且比较柔软，坚固，直径较大（约达1mm），接续损耗较低。 光纤具有损耗低、频带宽、重量轻(钢丝的百分之一)、抗雷电干扰等特点. 尤其是塑料光纤具有能够制成大尺寸、大数值孔径: 可利用可见光源; 光源偶合效率高; 加工性好;价格便宜等优点, 所以在光学处理、光学计量和短距离数据传输等方面得到广泛的应用. 最近相继研制和开发的低损耗、具有特殊功能的塑料光纤, 将在光纤通信、光传感器和大容量的电子计算机等方面发挥巨大的作用。 塑料光纤具有如下特点： （1）光纤直径大, 一般为0.5-1mm , 或者更大。而且韧性好, 可挠性好。（2）数值孔径大, 一般为0.5 左右；（3）与光源和接收器件的祸合效率高, 光纤之间连接容易；（4）材料费用和制造费用低；（5）在可见光区有低损耗窗口, 便于使用价廉的光源；（6）重量轻。 塑料光纤的主要性能指标可分为衰减、带宽、耐热性和连接性。其中，塑料光纤的衰减主要取决于所选用的材料的散射损耗和吸收损耗。 梯度型塑料光纤是折射率呈梯度分布的光纤，其折射率由芯至包层逐渐降低。只要所形成的梯度折射率分布适宜，便可获得抑制模色散，保持大的数值孔径，控制出射光波相对于人射光波展宽的效果。 塑料光纤的耐热性主要由其成分性能决定。耐热性好的材料成分，决定塑料光纤具有比较好的耐热性。判断材料耐热性的指标有玻璃化温度、维卡软化点、热变形温度等指标。 通信塑料光纤多采用直径1mm的光纤，是石英光纤的8～20倍。粗的塑料光纤的连接比石英光纤要容易得很多。 POF 的2个重要物理性能是热收缩物理性能和热老化性能。 POF 的热收缩物理性能主要取决于用作纤芯材料的聚合物的玻璃跃迁温度。为了评价PC ( AF ) POF 的热收缩性能, 把100mm 长的试样置于恒温箱内, 从100°C 开始以每5°C 步级加热到155°C, 在每个温度上保持240h 后观察其长度变化。图4 示出在每个温度上老化240h 后热收缩的结果, 以PC (A) POF 作参考。试验证实一直到大约150°C, PC(AF) POF 不变形。这说明用了PC(AF) 作纤芯材料, 光纤的热收缩物理性能大约改善了20°C。
浅析通信技术在军事中的作用 郑钟毫04012419 （东南大学信息学院南京211189） 摘要：军事通信作为保障军队指挥的基本手段，是军队战斗力的要素之一。现代战争广泛应用高技术武器，作战空间关阔，部队高度机动，作战方式转换频繁，战机稍众即逝，军事信息量大，电子斗争激烈，随着现代通信技术的不断发展，越来越多的科技成果被运用到军事通信之中并发挥了巨大作用。 关键词：通信技术，激光通信技术，平流层通信技术，云计算技术 Analyses The Role of Communication Technology in the Military ZHENG Zhong-hao (Southeast University College of Information Nanjing 21189) Abstract:Military communication as the basic means to safeguard army command, is one of the elements of the army battle effectiveness.Wide application of high technology weapon in the modern war, and battle space sprawling, Forces’mobility is high,warfare conversion is frequent, martial chance is brevity, martial amount of information is huge, electronic war is raged, informative with the continuous development of modern communication technology, more and more scientific and technological achievements have been applied to military communication and played a huge role. Key words: communication technology, laser communication technology, stratospheric communication technology, cloud computing technology 通信技术在军事中的被称为军事通信，其中分为无线电通信、有线电通信、光通信、运动通信和简易信号通信。而军事通信作为保障军队指挥的基本手段，是军队战斗力的要素之一。现代战争广泛应用高技术武器，作战空间关阔，部队高度机动，作战方式转换频繁，战机稍众即逝，军事信息量大，电子斗争激烈，随着现代通信技术的不断发展，越来越多的科技成果被运用到军事通信之中并发挥了巨大作用。 而本文主要介绍三种技术对军事通信的影响，分别是激光通信技术、平流层通信技术和云计算技术。 1.激光通信技术 激光通信技术与无线电通讯原理相似，即先将声音信号调制到激光束上，然后把带有音的信号的激光发射出去。最后用接受装置把音像信号检测出来。激光通信按其应用范围可划分为光纤通信和无线激光通信。激光通信技术由于其单色性好、方向性强、光功率集中、难以窃听、成本低、安装快等优点，而引起各国的高度关注。 激光通信技术的成熟运用在军事，改变了现在战争的很多作战方式。例如，现代海战的主要作战方式是舰船编队作战，其主要目的是发挥舰船编队作战的整体优势，因此作战中舰与舰之间的通信联系自然成了军事指挥的关键所在。在以前，旗语是最常用的舰船通信手段，但是其局限性注定了它不可能满足现代船舰通信的要求。而现在采用的无线电通信又存在着保密性差，容易和己方无线电设备产生干扰的缺点。相比之下，激光无线通信技术具有下面的优势。一是激光无线通信的传输媒介是红外不可见光，沿直线传播，非常细，所以被截取的可能性很小；而激光不会守电磁波干扰，信号通信机本身之间也不会产生干扰。因此，采用激光通信能使舰船通信保密性大大提升。二是可以通过加大激光功率，提高接受透镜口径