收稿日期:2006-06-02.
基金项目:中国石油天然气集团公司应用基础研究项目(20050719);陕西省教育厅产业化培育项目(05JC23);西安市科技局信息技术专项项目(ZX 05041).
光电器件
一种简单而性能优良的C+L 波段掺铒宽带光源
乔学光,习聪玲,贾振安,刘颖刚
(西安石油大学陕西省光电传感测井重点实验室,陕西西安710065)
摘 要: 报道了一种结构简单、工作在C+L 波段的掺铒宽带光源。实验中用3dB 宽带耦合器作为光纤反射镜,同时利用功率控制电路使光源输出光稳定,先用两个980nm 二极管作为抽运源,将后向的C 波段ASE 重新引回光纤中,提高了抽运源的利用效率和光纤输出光的稳定性,优化掺铒光纤长度,获得了功率高达26.67mW(14.26dBm)的C+L 波段A SE 光输出,平均波长1550.887nm 。之后采用一个二极管实现双抽运得到了同样的结果。
关键词: 波导与光纤光学;C+L 波段;掺铒光纤;超宽带光源;光纤环形镜;放大自发辐射中图分类号:T N25 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2007)01-0023-04
A S imple High C apability C+L Broad Bandwidth Erbium doped Fiber Source
Q IAO Xue guang ,XI Cong ling ,JIA Zhen an,LIU Ying gang
(Photoelectricity Sensing and Logging Key Laboratory of Shaanxi Province,Xi an Shiyou University,Xi an 710065,CHN)
Abstract: A no vel C+L band erbium doped fiber broadband light so urce w ith hig h pow er w as intr oduced.In the ex periment,a fiber loop mirr or m ade fr om 3dB coupler w as employed,meanw hile,pow er controlling circuit made fiber output steady.Single stage fiber and tw o pump LDs of 980nm was used,and C band am plified spontaneous emission of backw ard again enhanced the efficiency of LD and stability o f output of fiber.Meanw hile,selecting appropriate Erbium doped fiber leng th sim ultaneously g ot output of C+L band w ith pow er higher than 26.67m W (14.26dBm),w hose averag e w avelength w as 1550.887nm.
Key words: guided w ave and fiber o ptics;C +L band;erbium doped fiber;fiber loop mirror;amplified spontaneous emission(ASE)
1 引言
掺铒超荧光光纤光源(SFS,superfluor escent fiber sour ce)是一种相干性低、单横模的宽带光源[1]
,它基于掺铒光纤的放大自发辐射,具有很好的温度稳定性和宽的荧光谱宽,中心波长位于1550nm 波段而且输出光功率大,所以引起了人们的极大兴趣。更重要的是随着光纤传感器和光纤探测器的不断发展,对时间相干性低的宽带光源的要求也不断提高。光源不仅要有较大的输出功率,还必须
具有宽频带、平均波长高稳定性的特性。宽带光源也促进了波分复用(WDM )系统和通信网络的发展[2]。掺铒光源近几年来得到了广泛的研究。目前C 波段的放大自发辐射宽带光源的相关研究已经相当成熟,为了满足扩容的要求,将EDFA 的增益带宽从C 波段扩展到L 波段,形成C +L 波段宽带EDFA 成为目前研究热点[3]
。
目前市场化的宽带光源多为超辐射发光二极管,而基于稀土掺杂铒光纤放大自发辐射(A SE)的宽带光源由于具有内在极宽的发射谱、高的输出功率、易于与光纤系统耦合和使用寿命长等优点,从而成为制作非相干宽带光源的最佳选择。这使得稀土掺杂宽带光源的研究更加迫切。
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本研究设计了一种单级双抽运结构C+L波段
光源模型,分析了宽带EDFA的基本结构,铒光纤
产生各种波段的原理,光纤环形镜的制作原理,提出
了新颖的设计方案。为了让输出光更加稳定,增加
了功率控制电路;并且从成本上优化了设计方案,把
抽运激光二极管从两个减少为一个,并且不影响其
性能。这种设计方案为实用C+L波段光源的研究
提供了实验基础。
2 光纤环形镜制作和反射原理
光纤环形镜是把2#2熔融拉锥型耦合器的两
个输出端熔接在一起,它是一种宽带反射镜。结构
如图1所示,这种结构在光传感(如光纤陀螺)中称
为Sag nac干涉仪。当输入光信号从普通宽带耦合
器的一端输入时,它在耦合器的两个输出端口被分
成顺时针方向和逆时针方向相反的两束光,经过传
输后,这两束光在耦合器的耦合区相干后,从信号输
入端输出形成反射光,从另一端输出形成透射光。
设耦合器的能量分光比为k,在忽略耦合器本身损
耗和光纤损耗的前提下,当入射光功率为P in时,反
射光功率P r和光透射功率P t分别为
P r=4k(1-k)P in(1)
P t=(1-2k)2P in(2)
由式(1)和(2),光纤环形镜的反射率R和透射率T
可以表示为
R=4k(1-k)(3)
T=(1-2k)2(4)
由器件对称性可知,器件满足关系式:
P r
P t
=
4k(1-k) (1-2k)2
(1-2k)2 4k(1-k)
P in
(5)
即该器件的传输矩阵A可写为
A=
4k(1-k) (1-2k)2
(1-2k)2 4k(1-|k)
(6)
图1 光纤环形镜结构示意图
图2中的实线和虚线分别为R和T随k的理
R=0,P r=0,T=1,P t=P in。这种情况下该结构起
到全透射镜的作用;k?0.147或k?0.853时,即两
曲线的交点处的R=T=0.5,P r=P t,此时该结构
起到半透射半反射的作用;而当k=1/2时(3dB耦
合器),则有R=1,P r=P in,T=0,P t=0,这时该结
构起到了全反射镜的作用。而在实际中则由于熔接
会带来一定的损耗,耦合器的分光比与其标称值不
完全一致,或者使用的宽带光源有一定的波动,环境
变化及人为的其他因素导致与理论值有一定的偏
差。
图2 光纤环形镜反射率和透射率随耦合比的变化曲线
3 光源原理与结构分析
3.1 光源原理
铒离子能级图如图3所示,可以发现L波段与
C波段ASE的形成都是由能级4I13/2%4I15/2的跃迁
产生的,C波段ASE是由4I13/2%4I15/2主能级的斯塔
克分裂能级的高能级之间跃迁产生,L波段的ASE
是主能级的斯塔克分裂能级的低能级之间的跃迁产
生[4]。图3同时也是C波段与L波段ASE在光纤
中的形成原理图,铒离子吸收980nm或1480nm
抽运光后首先在铒光纤中近端产生C波段A SE,C
波段ASE再被铒光纤远端离子吸收,作为二次抽运
源从而产生L波段的ASE。由于L波段放大自发
辐射用到的是铒离子增益带的尾部,其发射系数和
吸收系数都比C波段小3~4倍。通常的掺铒光纤
(铒离子浓度典型值为0.3594~0.5990kg/m3),
为了获得L波段大功率的A SE,需要较长的掺铒光
纤,出现各种非线性现象,带来了如降低抽运转换效
率等很多不利的影响。因此,用于L波段的掺铒光
纤通常是选用高掺杂、低损耗的铒光纤[5]。
ASE包括沿抽运光和逆轴运光两个方向的自
发辐射,故光源可采用前向或后向输出,在单程前
向、单程后向、双程前向及双程后向几种基本结构
中,单程后向结构由于实现简单并且不容易形成激24
光而被广泛采用[6],且输出光的波长具有不依赖于抽运功率的稳定性;单程结构只利用了一个方向的自发辐射,双程结构则包括了两个方向的自发辐射,所以比单程结构有更高的转换效率,可以得到更高的输出功率,同时具有更好的波长稳定性。双级双程结构则可充分利用各种基本结构的优点,实现高功率的L 波段ASE 光输出或实现大功率的C+L 波段宽带ASE 输出,能适应不同应用场合对光源输出功率和较宽的光谱带宽等的不同要求,但是双级
双程结构实现起来比其他结构复杂。
图3 C 波段与L 波段放大自发辐射形成原理图
3.2 光源结构
多种结构的掺铒光纤超荧光光源已被提出和研究。在这些结构中,双程后向结构被认为是最理想的结构,它具有较高的输出功率、较宽的线宽,以及可以通过优化掺铒光纤长度来消除抽运功率变化引起的光源中心波长不稳定性。
我们通过多次实验发现,双抽运结构要比其他双程双级结构有更高的转换效率,可以得到更高的输出功率,同时具有更好的波长稳定性,更重要的是实验装置简单,易实现。因此,最终选取实验装置为双抽运结构。
用3dB 宽带光纤耦合器组成近似100%全反射镜,用它作为光源中的反射镜。光纤采用掺铒浓度为0.7#10
-3
的光纤,其截止波长为853.5nm,在
1200nm 处的本底损耗小于等于50dB/km,在980nm 处的峰值吸收系数为4.5dB/m ,数值孔径大于等于0.2,模场直径为6.68 m 。实验中用980nm 激光二极管作抽运光源,中心波长为979.04nm,阈值电流为27.8mA 。激光二极管尾纤输出光功率随抽运电流(从阈值电流点起)基本上呈线性关系。在实验装置的设计中,先用两个980nm 激光二极管作抽运光源,一个作为前向泵浦,一个作为后向泵浦,实验结构如图4所示。为了降低成本,最终实现了用一个980nm LD,经耦合器分光后来提供前向和后向抽运光信号,简化后的装置如图5所示。
用ANDO 公司的AQ 6319光谱仪进行激光功率和波长测量,该光谱仪最小分辨率为0.01nm,测量范围为50~2250nm
。
图4 C+L
波段光源结构示意图
图5 C+L 波段光源简化结构示意图
4 实验结果及分析
宽带光源输出光特性通常用光谱带宽、中心波长和输出功率三个特征参数来表征[7]。铒光纤的掺杂浓度是影响增益的因素之一,选择高掺杂铒光纤制作超荧光光源能够获得更高输出功率的超荧光。双抽运光源输出光特性由两大类参数共同决定:其一是掺铒光纤材料和波导结构参数,即选用的光纤类型,包括Er 3+浓度、共掺离子浓度、吸收和发射截面谱、数值孔径、截止波长、光场重叠和光纤纤芯面积;其二是工作方式参数,包括泵浦波长、泵浦效率、铒光纤长度、反射镜的反射率等[8]。
通常简单的C 波段光源采用单程后向结构;简单的L 波段光源直接采用单程前向结构,利用效率低,或者采用双级双程前向等复杂的结构来实现,成本增高,并且引入了更多的不确定因素。所以在实验中采用双抽运结构,采用高浓度掺铒光纤作为增益介质,后向部分采用由3dB 耦合器制作的光纤全反射器将后向产生的高功率C 波段光重新引回光纤中,再次经过掺铒光纤的放大吸收,不仅提高了光源的利用效率,而且提高了光源的稳定性[9]
。
在实验装置结构中先用两个980nm 的激光二极管作为泵浦源,在调节两端抽运光功率的情况下,输出功率最高达到26.67m W(14.26dBm),平均波长为1550.887nm,得到输出光谱如图6所示。由于激光二极管成本比较高,从成本角度考虑,把两个
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980nm 的激光二极管改为一个,通过一个耦合器来实现,光源的性能并没有受到影响。在上面的装置中,采用直接带有一根长约4米的尾纤,这样,在重复测试中就不用另外接尾纤,直接连接到通过耦合器输出,而且,减少了测试时的临时连接头数量,有效地减少了光功率的衰减的目的,提高了光源的利用率。在光输出端加一个隔离器,
避免产生激光。
图6 实验测得的C+L 波段光源的输出光谱
实验结果表明,利用双向抽运单级掺铒光纤结构实现C+L 波段放大自发辐射宽带光源,首先要
合理选择掺铒光纤长度,光纤的长度对实验结果影响很大,因为输出光谱的平坦性和掺铒光纤长度选择有很密切的关系。如果掺铒光纤过短,无论怎样调节前后向的抽运光功率,都无法使得L 波段光谱和C 波段光谱相匹配,这样就无法获得光谱平坦的C+L 波段放大自发辐射光源。当掺铒光纤长度超过一定值以后,通过配合调节前后向抽运激光二极管的控制电流来调节抽运光功率,就可以使得L 波段和C 波段光谱相匹配,获得平坦的C+L 波段放大自发辐射光谱输出。并且,在合适的光纤长度范围内,C +L 波段放大自发辐射光谱的平坦性基本相当,放大自发辐射光源的抽运转换效率和光谱的平坦性没有必然关系。
在实际实验中,掺铒光纤与波分复用器、激光二极管尾纤与波分复用器、铒光纤与输出尾纤的连接问题对光源的研制至关重要。实验中光纤的熔接都是用精度很高的熔接机完成的。
5 结论
本文分析了掺铒光纤中的C 波段和L 波段形成机理及相互间的影响。进一步分析了C+L 波段同时输出宽带光源的基本原理,设计了一种简单而
性能优良的单级双抽运双程C+L 波段光源结构,并且对这种结构进行了优化,在不影响其性能的情况下把两个激光二极管改为一个,降低了成本,简化了装置。分析了铒离子产生C+L 波段同时输出宽带光谱的基本原理。实验中我们优化铒光纤的长度,使输出光谱更加平坦,输出光功率更高,同时改变不同掺铒浓度和加入功率控制电路,进一步提高光源的可利用平坦度,以扩大其应用范围。参考文献:
[1] Wang L A ,Chen C D.Stable and broadband Er do ped
superfluo rescent fiber
sources
using
do uble pass
backwar d co nfiguration [J].Electro n.L ett.,1996,32
(19):1815 1817.
[2] 江 建,饶云江,冉曾令,等.光放大外腔式光纤法布
里 珀罗干涉传感系统[J].光学学报,2004,24(2):183 186.
[3] 高伟清,蒙红云,刘艳格,等.一种新颖的反射结构高
功率超宽带光纤光源[J].中国激光,2004,31(5):591 594.
[4] Wyso cki P F,Digo nnet M J F ,K im B Y ,et al.
Character istics of er bium do ped superfluo rescentfiber so ur ces for interfer ometric sensor applications [J].J.Lightw ave T echno l.,1994,12(3):550 567.
[5] 黄文财,明 海,谢建平.L 波段掺铒光纤超荧光光源
和放大器研究[J].光电工程,2002,29(6):50 52.[6] Hall D C,Bur ns W K ,M oeller R P,et al.H ig h stability
Er do ped superf luorescent
fiber
sources [J ].
J.
Lightw ave T echno l.,1995,13(7):1452 1460.[7] 黄文财,王秀琳,明 海.高功率宽带掺铒光纤超荧光
光源研究[J].量子电子学报,2005,22(1):95 97.[8] Hall D C,Burns W K ,M o hler R P.J High stability Er
[3+] doled suerfmo rescent fiber sour es:O ptica lfier Sensor s [J].L ig htwav e T echnol.,1995,13:1452 1460.
[9] 于 岭,张 昊,刘艳格,等.一种超宽带掺铒光纤放
大器的实验研究[J].南开大学学报(自然科学版),2006,39(1):70 73.
作者简介:
乔学光(1955-),男,陕西佳县人,理学博士,教授,博士生导师。主要从事纤维光学、光纤传感、光纤通信及光电子学等领域的教学与研究工作,已发
表论文50篇。
E mail:congling8@https://www.doczj.com/doc/a316931166.html,
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发挥想象力，谈谈计算机网络未来的应用形式 当今世界高速发展，整个人类社会的发展有赖于科学技术的飞速发展，科学技术的发展以信息技术的发展尤为迅猛，而信息技术的发展以计算机网络的发展为代表。现基于现阶段计算机网络的发展水平对计算机网络未来的应用形式展开一定的想象。计算机网络应用形式未来的发展可分为两个阶段，第一个阶段为未来二十年的发展，第二个阶段为未来二十年以后的发展。 计算机网络在未来二十年的发展，主要发展为光纤网络的普及应用，三网融合以及物联网的应用与普及。 光纤网络以光缆作为线路，具有传统通信线路无法比拟的带宽，造价低廉，技术经过数十年的发展已趋于成熟。光纤网络的基础是光缆系统，光缆是由细长的玻璃束构成的，能以激光脉冲形式传输数字化信息，而同轴电缆中传输的则是无线电波。激光脉冲比无线电波的波长短，所以光纤线路的信息容量大。例如，一根光纤能同时传输５０００路视频信号，或同时传输５０万路电话通话。光纤抗干扰能力强，信号衰减小，适于远距离传输大量信息。 光纤网络在世界多国家很地区已经有了很长时间的发展并且应景颇具规模。美国光来总长度已达１２８０８００万千米,而我国对光纤网络的普及工作已经开展了有一段时，我国已开展光纤入户等项目，但相比之下我国的光纤网络仍然有待于发展和完善，我国的光纤网络事业仍然具有很大的发展空间与潜力。 三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，三大网络通过技术改造，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。三合并不意味着三大网络的物理合一，而主要是指高层业务应用的融合。三网融合应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。以后的手机可以看电视、上网，电视可以打电话、上网，电脑也可以打电话、看电视。三者之间相互交叉，形成你中有我、我中有你的格局。“三网融合”又叫“三网合一”，意指电信网、有线电视网和计算机通信网的相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。 国务院办公厅下发的《关于印发国务院关于印发推进三网融合总体方案的通知》对“三网融合”做出权威定义：三网融合是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，其技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络互联互通、资源共享，能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。 三网融合，在概念上从不同角度和层次上分析，可以涉及到技术融合、业务融合、行业融合、终端融合及网络融合。数字技术的迅速发展和全面采用，使电话、数据和图像信号都可以通过统一的编码进行传输和交换，所有业务在网络中都将成为统一的“0”或“1”的比特流。光通信技术的发展，为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输高质量，成为三网业务的理想平台。软件技术的发展使得三大网络及其终端都通过软件变更，最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。统一的TCP/IP协议的普遍采用，将使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有统一的为三大网都能接受的通信协议，从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。 三网融合势必会打破了此前广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断，明确了互相进入的准则——在符合条件的情况下，广电企业可经营增值电信业务、比照增值电信业务管理的基础电信业务、基于有线电网络提供的互联网接
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《激光原理与技术》习题二 班级 姓名 等级 一、选择题 1、在某个实验中，光功率计测得光信号的功率为-30dBm ，等于 W 。 （A ）1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -30 2、激光器一般工作在 状态. (A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态 二、填空题 1、如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率，则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数 是 。 2、一束光通过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍，则该物 质的增益系数为 。 三、问答题 1、以激光笔为例，说明激光器的基本组成。 2、简要说明激光的产生过程。 3、简述谐振腔的物理思想。 4、什么是“增益饱和现象”？其产生机理是什么？ 四、计算与证明题 1、设一对激光能级为2E 和1E (设g 1=g 2)，相应的频率为ν(波长为λ)，能级上的粒子数密度分 别为2n 和1n ，求 (a) 当ν=3000MHz ，T=300K 时，21/?n n = (b) 当λ=1μm ，T=300K 时，21/?n n = (c) 当λ=1μm ，21/0.1n n =时，温度T=？ 2、设光振动随时间变化的函数关系为 （v 0为光源中心频率）， 试求光强随光频变化的函数关系，并绘出相应曲线。 ? ??<<=其它,00),2exp()(00c t t t v i E t E π
光纤传感器在火灾报警中的应用 王聪20801195 第一章摘要 随着经济建设的快速发展，新能源、新材料、新设备的广泛开发利用，火灾给人类带来损失反而增加。为了抗拒火灾带来的危害，就需要发展反应更快、可靠性更高的火灾探测报警技术。 温度传感是光纤传感器最主要和最直接的应用之一，本文从温度传感理论模型的角度，分别研究了分布反馈式光纤温度监控系统和光纤光栅温度传感器原理及特点，详述了这一新技术在火灾报警应用中的优点和技术特点，并进一步的在光纤光栅温度传感器原理得基础上给出了火灾报警系统的系统组成和设计实例分析。分析表明，利用光纤传感器进行温度探测与其他方法相比显示出巨大的优越性，它的出现为易燃易爆和强电磁场等场所的火灾探测提供了新的有效的技术途径。 关键词：温度探测、温度传感器、分布反馈式光纤温度监控系统、光纤光栅温度传感器 第二章引言 光纤传感技术是20 世纪70 年代伴随光通信技术的发展而迅速发展起来的新型传感技术。光纤传感器以其高灵敏度、抗电磁干扰、耐腐蚀、可弯曲、体积小、结构简单以及与光纤传输线路相容等独特优点，受到世界各国广泛关注。利用光纤传感器进行温度探测与其他方法相比显示出巨大的优越性，应用了光纤传感器的火灾报警系统是一种新型的火灾报警系统，它的出现为易燃易爆和强电磁场等场所火灾探测提供了新的有效的技术途径，并被越来越多的应用到各种环境的火灾报警中。
第三章分布反馈式光纤温度监控系统的原理及特点 3．1原理 光纤分布式温度监测系统[3]是光纤分布式传感技术的典型应用，是基于光纤本身的散射现象来进行温度测量的。当某一波长的脉冲光导入光纤后，从光纤返回三种随时间变化的散射光：瑞利散射（Rayleign）、拉曼散射（Rama）、布里渊散射（Brillou）。其中，瑞利散射光与入射光的频率相同，是由光纤材料折射率的变化引起的;而拉曼散射和布里渊散射两种散射光分别是由光振子和声振子引起的非顺应性散射，与入射光的频率不同。利用这三种散射光，可以分别设计出三种不同的光纤分布式温度测量系统。其中，采用基于拉曼散射光的分布式温度测量系统比较简单实用。 光纤分布式温度监测系统利用光纤本身作为温度传感器，在沿光纤分布的路径上同时得到被测物理量的一维空间连续的时间和空间分布信息，可对温度变化的异常点进行精确定位和实时监测。其系统原理框图如图（3-1）所示。 图（3-1）光纤分布式温度监测系统原理框图 激光光源向传感光纤注入激光脉冲，光在光纤中传输时会产生散射现象，即在光纤中产生四面八方各方向的散射光，其中一部分向后传输的后向散射光可沿光纤传回到光入射端。这部分后向散射光中的拉曼散射光与温度密切相关。后向散射光经定向耦合器由光电检测管进行光电变换后，送入信号处理单元处理，通过比较拉曼散射光的斯托克斯和反斯托克斯光带，以及计算激光光脉冲的运行时间，就可以确定每一个测温点的温度和位置测温点的位置（即该点与测量原点之间的光纤长度）可由发射的光脉冲与返回光信号的时间间隔以及光纤中的光速计算得到： 光纤长度L＝（C／n）×Δt /2 （3-1 ）
LED多通道多波段光源 深圳市蓝谱里克科技有限公司 LED多通道多波段光源的特性： 1.高水准的外观设计，全新设计的设备外观，体现了完美的工业设计理念。 2.简介的操作界面，全彩图形首页，直接图形显示的操作界面，操作简单和直接。 3.稳定的输出性能，全新设计的驱动方式，提高光电转换效率，减少了主机的散热损失，设备性能更加稳定。 4.丰富的显示内容，照射进度图形显示，阶梯照射的图形体现。 5.多种波长选择： 远紫外光：240nm，245nm，250nm，255nm，260nm，265nm，270nm，275nm，280nm，285nm，290nm，295nm 近紫外光：300nm，305nm，310nm，315nm，325nm，335nm，345nm，355nm，365nm，375 nm，385 nm，395 nm，405 nm，415 nm 可见光：420nm，430 nm，450 nm,，470 nm，490nm，500nm，505nm，525nm，535nm，545nm，565nm，570nm，580nm，590nm，605nm，625nm，630nm，645m，660nm，670nm，680nm，690nm，700nm，720nm，735nm，750nm，760 nm，780 nm 近红外光：810nm，830nm，850nm，870nm，880nm，890nm，910nm，940nm，970nm，980nm 远红外光：1050nm，1070nm，1200nm，1300nm，1450nm，1550nm26个波长的紫外光，28个波段的可见光，16个波段的红外光，可以任意搭配选择。
智能光网络的发展与演变 摘要： 文章介绍了智能光网络的概念和主要特点，回顾了自动交换光网络的发展和演变，分析了各大标准组织的工作以及各国在发展光网络中的一些重点项目，之处智能化是光网络的发展的趋势，自动交换光网络是光网络的未来。 关键词： 智能光网；自动交换光网；光传送网；光交叉连接 智能光网络是指具有自动传送交换链接功能的光网络。ITU-T的建议中将与底层无关的标准智能光网络成为自动交换传送网（ASTN），而底层为光传送网（OTN）的ASTN称为自动交换光网络（ASON）。 智能光网络可以实现流量控制功能，允许将网络资源动态分配给路由；可以实现业务的快速恢复；可以提供新的业务类型，诸如按需带宽业务（BoD）和光层虚拟专用网（OVPN）等。 智能光网络的演进将是一个无缝融合的过程，可以利用现有的基于SONET/SDH和WDM的网络平滑的过渡到动态、智能的多业务光网。 1从全光网到智能光网络 20世纪90年代中期，建设WDM光传送网与国际上“信息高速公路”计划的战略目标是一致的。美国DARPA实施了光网络技术联盟（ONTC）、多波长光网（MONET）、全光网（AON）、国家透明光网（NTON）等重大研究项目。欧盟RACE和先进通信技术系统计划（ACTS）实施了多波长光网（MWTN）、PHOTON(泛欧光子传送网)、泛欧光网（OPEN）、城域光网络（METON）、波长捷变光传送（WOTAN）、光网管理（MOON）等十几个重大研究项目。日本、加拿大也开展了大亮的研究工作。中国“863”计划实施完成了“全光通信试验网”，项目由上海交通大学、北京大学、清华大学、北京邮电大学联合完成。 以ACTS计划为实例，有9个项目与光网络或网络管理有关，其中包括：（1）WOTAN项目研究和解决端到端光连接的核心网和接入网的波长捷变技术。 （2）OPEN和PHOTON两个项目研究应用光交叉连接（OXC）构建泛欧多波长光网络技术。 （3）光分组交换的关键技术（KEOPS）项目发展光分组交换网的概念与技术。该网建立在OPEN的物理层之上。 （4）一体化光基干网（COBNET）项目解决WDM和空间复用的商业局域、城域和广域网络。 （5）METON项目研究城域网面向用户提供宽带连接WDM环网。 （6）光子系统和网络的管理（MEPHISTO）和两个项目着重解决光网与网元的管理。 （7）光传送网总体技术（HORIZON）项目比较特殊，旨在其他研究项目基础上发展未来光网络，是一个大协作项目。 1998年是一个分水岭，上述全光网研究计划全部宣告完成。 从1999年开始，新一代信息网初露端倪，出现了以IP/WDM和光因特网未
黑碳气溶胶是大气气溶胶的一种重要组成成分，主要是含碳物质不完全燃烧产生的不定型碳质。位于热带地区和东亚的发展中国家已成为黑碳最大碳斟“。黑碳气溶胶在大气气溶胶成分中所占的比例较小，在大气中浓度也较低，但它对气候和大气环境的影响却不容忽视。黑碳气溶胶能吸收从可见光到红外波段的辐射，部分研究认为其是造成全球变暖的一个潜在因子。黑碳气溶胶既可以通过直接气候效应改变地一气系统的辐射平衡，又可以作为云凝结成冰核改变云的微物理特性，间接影响区域或全球气候旧。1。因此，长期连续监测黑碳气溶胶十分必要，大气中的黑碳气溶胶也越来越受到关注，已经成为当前国际大气化学研究的热点之一。 1测量原理 黑碳气溶胶监测仪除了使用850hill光源外，还配备了6种辅助光源，以便分析黑碳气溶胶的来源分布和理化特性。监测仪的原理基于光学衰减法，利用黑碳气溶胶对可见到红外波段范围内的强吸光特性。以恒定韵流速把样气抽进气体监测室，经滤纸过滤后，黑碳颗粒附着在透光均匀的石英纤维滤纸上，每隔1个时问周期，仪器开／关测量各波段光源1次，分别测量透过滤纸的气溶胶采样区和空白参考区的光强，如图l所示。 随着黑碳量的增加，透过气溶胶样品滤纸的光强将减少，对应的光衰减量则增大，如式(1)所示：41：
2系统总体设计 黑碳监测仪总体设计如图2所示。系统采用威纶触摸屏为监测仪操作界面，提供远程Pc网络监控功能，历史数据可本地或网络导出。数据采集采用20位精密、宽动态范围电荷模数转换器DDCl01，检测透过空白滤纸、样品滤纸的光强，以及温度、流量数据。根据运算、重要数据断电不丢失的需要，系统还扩展了外部RAM和EEPROM。 3系统硬件设计 3．1气路相关设计黑碳监测仪的气路是整个系统工作的基础，其结构如图3所示。系统开机后抽气泵即开始工作，通过质量流量控制器使流量稳定在一定范围内，气体匀速通过石英滤纸并沉积黑碳在滤纸上，以供监测。质量流量控制器选 用D07-7B型5L质量流量控制器，其稳定有一个过程，
智能家居灯光控制的现状与发展趋势 我国的家居灯光控制市场目前仍然是一个起步阶段，虽然许多的国内外品牌企业经过十多年的市场培育，但是理想与现实的距离还相距甚远。比如，在美国可以从超市里买到灯控产品，在欧洲客户自己上门学习和购买灯控产品，而国内简单的遥控就已经是很先进的灯控了，95%以上的居家连遥控开关都还没有用过，更谈不上灯光的场景模式控制。 当然，市场前景已经越来越明显，产品及功能的定位也逐步趋于更加合理和实用，特别是装饰公司越来越看重灯光控制与装饰环境的互动性效果，房地产开发商也将智能概念的目光从单纯的可视对讲和安防报警功能投向了家居灯光控制、背景音乐等更多的智能控制功能，更突显出家居智能的感官效应和环境效果。 但是，如何实现最低的投入、可靠的性能、方便的安装、简单的使用和良好的服务，便成为消费者与厂商之间的矛盾焦点，而市面上的各式各样的智能产品更是让消费者迷失方向。那么，如何才能了解包括智能灯控在内的智能家居产品在未来中国市场上的发展，我们可以从以下几方面分析智能家居的市场现状与未来发展的趋势。 一、首先，我们可以从产品系统分类方面看出其市场的定位和发展空间 1、总线类产品 进口品牌：悠久历史、国际标准、高档产品、性能可靠、功能齐全，但是价格高、安装复杂、需要专业的技术支持，普通消费者（尤其是自主装修的）难以接受，而已经装修完毕的家居根本就不可能使用。 国内品牌：价格低廉、功能实用性强、接近国人现有消费水准，但是，没有统一的技术标准、厂家各自为阵、产品可靠性难以保障、企业的品牌及规模难以让消费者放心，安装的困扰同样不能避免。 2、电力载波类产品 该类产品目前基本上以国内品牌为主，这类产品的初衷是不错的，希望能够通过免布线实现系统的简单安装和提供廉价的大众消费产品，但现实却不容乐观。 我们都知道中国经济还处于经济高速发展状态，许多基于环境保护和安全的措施尚处于逐步完善之中，各类的大众消费类电器产品的电磁兼容性尚未真正实现强制性认证，尤其是那些的乡镇企业和中小企业的廉价产品，这些电器产品对电力线环境产生了非常大的电磁干
痕迹检验学：是研究作案人在现场遗留的痕迹物证形成的机理和分类，以及对其发现、提取、固定、分析判断、检验鉴定，做出对一定人或物进行同一认定的理论和方法的一门应用科学。痕迹的特点：客观反映性、相对稳定性、特定性、关联 性 广义的痕迹：是指愤怒行为引发的变化而遗留的痕迹或信 息。 狭义的痕迹：是指作案人在犯罪活动中，客体在力的作用下接触另一客体形成幷遗留的迹象。痕迹形成的因素：造痕体、承痕体、介质、作用力 痕迹的分类：按造痕体?人体造痕、器械物体造痕、动物造 痕按承痕体表面的变化?立体造痕、平面造痕按检验对象?形象痕迹、动力习惯痕迹、整体分离痕迹按痕迹质量分类：正常痕迹、变形痕迹 痕迹的重点部位：1.在犯罪活动的中心现场与相关地点寻找 2.在受破坏（侵害）的客体上寻找 3.在犯罪嫌疑人使用的工具器械上寻找 4.在犯罪嫌疑人遗留物上寻找 5.在犯罪嫌疑人来往行走路线上寻找寻找、发现痕迹的原则：先重点后一般的原则；先静观后动观的原则；先观察后处理的原则；寻、显结合，以寻为主的
原则；先提微量物后提痕迹的原则 同一认定的基础与条件 1.被同一认定客体的特定性是同一 认定的客观基础；被同一认定客体的稳定性是同一认定的基本条件；供同一认定客体的反映性是同一认定的保证条件；同一认定客体的认识能力是同一认定的主观条件 痕迹鉴定的程序：预备检验、分别检验、比对检验、综合评判、得出结论、制作鉴定书痕迹的提取方法：制模法、照 相法、转移法、原物提取法、复印法 痕迹检验的作用：为确定案件的真伪来分析案件性质提供可靠地材料：缩小侦查范围，为侦查提供方向和线索；为查缉作案人提供有效地手段；为发现固定提取痕迹物证提供技术方法；为案件的终极起诉审判提供重要证据 痕迹检验的任务：寻找显现痕迹、固定采取痕迹、痕迹分析、收集嫌疑人的痕迹样本、痕迹的检验鉴定、痕迹档案的管理。 痕迹形成的原因和影响：1、造痕体，具有一定的形状、体 积、硬度，把自身的结构形态特点和功能形态特征遗留在承痕体上。2、承痕体，不能把造痕体与之接触部位的形象特征包括结构和动作习惯保留并放映出来，必须具有塑性好、硬度低、弹性好、光滑的特点。3、作用在物体上的外载荷 为外力，由于作用的不同，痕迹的反应形象也不同4、介质造就物体表面附着的介质，形成痕迹时，转移或部分转移到承
《光信息存储》期末论文 题目： 姓名： 班级： 学号： 完成日期： 成绩：
光全息术的发展现状及未来趋势 摘要随着社会的发展和技术的进步，人们对信息的需求不断增加，对信息数据存储的要求也越来越高。从目前磁记录、磁光记录以及光盘记录的现状和发展趋势出发，指出现有的记录方法不能满足未来超大容量、高存取速率的要求。而全息存储将是最理想的存储技术。全息光存储技术是一种极具发展潜力的信息存储技术，因其具有高信息冗余度、高存储容量和高存取速率等有点而日益收到关注。 关键词全息光存储；存储材料 一、引言 随着光电等科学技术的发展，人类步入了一个全新的数字化时代和信息时代。由于信息的多媒体化，人们处理的不仅是简单的数据、文字、声音、图像，而是由高清晰度的和高质量的声音和运动图像等综合在一起的数字多媒体信息。 光电信息存贮技术是一种非接触的写入和读出，如光盘与磁盘相比，有使用寿命长、存贮密度高、容量大、可靠性高、图像质量好、存贮成本低等优点，因而获得广泛的应用。 尽管新一代的DVD已经进入市场，但光盘在不可擦除（尽管现在已有可擦除光盘，但使用寿命较低）和重写以及在数据传输速率等方面不占优势，而且又受光斑尺寸的限制，因而存储密度提高有限，所以出现了各种新型的超高密度光电存储技术。而其中光全息存储是当前比较热门的一种存储技术。 二、全息存储的背景 信息技术在经历了以解决计算机运算速度为主要任务的CPU时代和解决信息传播、传输、交换为主要矛盾的网络时代之后，现在又进入以解决信息存储和安全备份为主要矛盾的信息存储时代。 进入21世纪以来，通过开发新材料、改善材料存储性能、采用高性能软磁材料做磁头、缩小记录光斑尺寸、使用多层膜耦合及超分辨率读出等新技术手段，磁性和磁光记录存储的记录密度得到大幅度提高。磁盘的容量可达10Gb/in2，磁光盘的容量也可以达到20Gb/in2。但磁和磁光记录位不可能无限地小，它还受到无法克服的一个致命制约，这就是超顺磁效应。当磁和磁光记录介质中的铁磁颗
多波段光源在现场勘查、物证检验中的应用 一、概述 多波段现场勘查光源是近几年出现的新型法庭科学光源，它非常适用于现场勘查及物证检验，在国外已成为刑侦部门的必备器材。多波段光源除了检测指纹外，还适用于现场足迹、血迹、精斑、体液、麻醉品及纤维、火药残留物的微量物证的寻找和搜索，对于消失、涂改字迹等文件的检验效果也非常有效。 1、什么是多波段光源：多波段光源通常是由一组或两组特殊设计的滤光片，将光源发出的白光（全谱线）分成不同波段的单色光，再通过光导管将光输出，这种光学系统即被称为多波段光源。该系统主要由光源、滤光片、光导管三部分组成。光源一般为金属卤素灯或氙灯，可输出足够的光强；滤光片大多采用高质量带通式干涉滤光片，保证输出光的单色性；光导管可分为光学纤维和液体光导管两种，方便对现场有关物证进行搜索、检验和照相配光取证。用多波段光源进行现场搜索和检测潜在指印，最重要的是选择激发波段和接收波段。 2、多波段光源的特点：在自然界中，各种物质对光线的吸收和辐射的性质是不同的，尤其是一些荧光物质，它们只受某些特定波长的光线激发而产生另外某些特定波长的荧光。如果根据不同物质的吸收和辐射光谱来选择适当波长的激发光，就可以有效地激发物质本身具有的荧光物质或显现药品的荧光，使之与背
景形成强烈反差，突出显现效果。多波段光源即根据这一原理设计研制的，它将高强度光源发出的全谱线光，通过特制的干涉型滤光片，输出不同波段的单色光，有效地激发荧光物质，尽可能减小背景客体材料对痕迹的影响，以达到物证搜索和检测的目的。 光技术的应用在刑事科学领域极为广泛，对于很多物证的检测，各种光学检测法是例行的第一步，它具有灵敏度高且不损坏检材的特点，随着激光在物证检测领域的不断应用，各种荧光方法也逐渐被人们所认识。激光作为激发光源，其特点是高强度和高单色性。但其缺点是只有1个波段或2-3个波段，包括紫外、蓝紫光、绿光、红光等，多波段光源的主要优点是具有多个波段输出，波段可以根据各种手印物质的吸收光谱设定，因此可以更加有效地激发手印物质的荧光。此外，多波段光源价格较低且便于携带，适于到现场使用，相对于激光器来说，多波段光源强度低一些，但由于波长选择性强，激发效果很好。 二、多波段光源在现场勘查中的应用 第一遍搜索：进入现场后，应先用多波段光源的白光输出，进行第一遍现场勘查，主要目的是勘查有否灰尘足迹，灰尘手印及头发、纤维、玻璃碎片等微量物证，根据这些物证对光的散射原理，使用掠入射的光检验方法。 第二便搜索：白光搜索后，应将现场尽可能的遮光，如果允许的话，可在夜晚进行再次搜索，用多波段光源的蓝、绿光输出，戴
灯光网络系统配置说明 5.1灯光网络设计主体思想 灯光网络是整个灯光系统的神经枢纽，在整个网络中占着及其重要的地位，一旦网络有一点点问题，都会影响整个系统的正常运行，因此网络的安全性、稳定性是首选第一位，而网络的可靠性来自技术成熟的、性能稳定的网络设备产品。 设计一个好的灯光网络不能从单方面来考虑，需要从多方面、多角度来思考，除了安全性、稳定性考虑外还需要考虑它在建成之后的使用、管理等方面进行综合考虑，并征求、采纳那些曾经工作在具有典型性的剧院相同设备环境中的技术人员的意见，吸取已经在这方面取得成功的设计案例，然后根据用户需求进行设计。 本方案根据招标文件要求，灯光网络控制系统采用以太网/DMX网络控制，整个控制系统严格遵循TCP/IP通讯协议及USITT DMX512/1990，符合ACN协议。 灯光网络配置专用的Art-Net网络配置软件，能对网络中各个信息节点统一配置、修改。网络中具备以太网控制、DMX控制、无线遥控、有线遥控，并能接入场灯控制系统。 灯光系统网络具有完善的安全保障机制，能实时监控网络信息，有完善的网络冲突解决方案。 5.2灯光网络设计基本要求 大剧院院灯光控制网络严格遵循TCP/IP网络协议及USITT DMX512/1990，整体控制采用以太网控制，符合未来发展的ACN协议。在以太网上传输各种信号，包括以太网信号、DMX输入与输出、直控、遥控、视频、信息反馈及编辑功能等。 网络结构建设标准化、模块化，具备多层次，多级别在线保护功能，网络备份全自动化；线路设计具有前瞻性、兼容性，充分满足未来线路延伸、节点增加等系统扩容升级需求。 灯光主干网采用环形架构，采用多模光纤作为传输媒介，设在灯光控制室、调光硅柜室、栅顶、上场门的网络中继站相互连接。网络中继站至剧场各处节点的信号传输可采用超五类线。 每个以太网接口采用金属接线头保护。分布于舞台台面、灯光吊杆、灯光吊笼、两侧天桥（马道）、面光桥、挑台、等舞台各处。
无源光网络技术及应用练习题A 一、单项选择题： 1.下列类型中，类型的DBA给ONU或者业务分配的上行带宽不能被释放和共享。 A.TYPE1 B.TYPE2 C.TYPE3 D.TYPE4 ( )2.T-CONT传送ATM VP/VCC或GEM PORT并报告自己的buffer状态给OLT用于。 A.OAM B.ONU C.OBD D.DBA ( )3.分光器的分路比是1:32，其传输距离可以达到。 A.10 B.15 C.20 D.25 ( )4.OLT的接收机和ONU的发射器工作在模式。 A.快速 B.交织 C.突发 D.同步 ( )5.下列有关OLT的描述错误的说法是。 A.向ONU以广播方式发送以太网数据 B.发起并控制测距过程，但不记录测距信息 C.发起并控制ONU功率控制 D.为ONU分配带宽 ( )6.T-CONT 的功能在于动态接收下发的授权，用于管理PON系统传输汇聚层的上行带宽分配，改善PON系统中的上行带宽。 A.ONU B.OLT C.OBD D.OAM ( )7.EPON系统中的两波长结构中涉及的两个波长分别是上行1310nm波长，下行为1510nm波长。 A.1510 B.1490 C.1360 D.1310
( )8.GEM帧中的PLI指示的是净荷的字节长度。PLI由12bit组成，所以后面的净荷最大指示到字节。如果数据超过这个上限，GEM将采用分片机制。 A.512 B.1024 C.2048 D.4096 ( )9.GPON系统支持的最大物理距离为 km。 A.20 B.30 C.50 D.60 ( )10.在OAM远端环回之前、期间和之后都有可能出现丢失的可能，为此远端环回保持OAM发现过程的这一信息一直发送。 A.OAM PDU B.OAM SDU C.T-CONT D.PCBd 二、名词解释 1.分光比 2.多通道SCMA 3.测距 4.协议的鲁棒性 5.突发接收 三、简答题： 1. 简述PON网络中，ONU的通用功能模块的功能 2. 从物理连接的角度说明无源光网络的组成 3. 简述开窗测距具体测距过程 4. 简述EPON中RS子层的功能 5. 简述弹性保护倒换MS-EPON系统业务分配机制 四、作图题：
Data Base Technique ? 数据库技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程? 197【关键词】夜间灯光数据 研究方法 研究领域 1 引言 全球DMSP/OLS 夜间灯光数据，主要是 由美国地理数据中心所提供的，而夜间灯光数据正是由此得来。其主要包括的产品稳定灯光数据，以及负荷标定和非辐射标定夜间灯光强度数据，而稳定夜间灯光数据所包括的地点，主要以城镇等灯光具有一定稳定性的特点，而去除了短暂性事件如火灾等，此数据这个时候就有了大约1km 的数据空间分辨率，63级的数据值，其中夜间灯光数据在对数据的获取上，有着较强的获取性，无需较大的处理量，亮度指标可以对空间经济活动强度进行反映等方面的优势，在研究长时间和大尺度的城市群空间扩展是非常适合的。 2 发展背景 针对城市区域人类活动的广度还有强度， DMSP/OLS 夜间灯光均可以进行全面的表征，同时对于城市体系时光所关联的各种矢量网络要素之间，具有着明显的联系。不但如此，在对城市体系时空评估上，DMSP/OLS 夜间灯光在让单一统计指标所存在的缺陷得到较好改善的同时，也对综合指标体系所存在的过度性等不足进行了完善，对单一评估指标和综合指标体系，从理论上进行了深度的融合，而且通过实证发现，在分析我国大陆地区城市体系等级结构，还有其在空间上所采取的格局上都是切实可行的，而且还能够对此种可行性实施相应的评估。 3 研究方法 从最近几年来发展的趋势来看，城市建 设的步伐越来越快，由此在城市建成区的提取上让DMSP/OLS 夜间灯光数据得到了诸多的应用。现阶段所采取的提取方式，其中有很大一部分因素，是因为在空间分辨率上，DMSP/OLS 数据与 A VHRR 是相同的，由此就为更大尺度城市的研究提供了一种好的手段，有利于独特数据的获取。主要集中在如下几种方法： 3.1 经验阈值法 因为在研究此方法上，主要是基于前人夜间灯光数据研究的现状与趋势 文/尹晓雪 所研究的基础，并且和自身有关的背景知识紧密结合从而进行确定的，基于此，在全部方法当中，此种方法自然而然的就成为了一个非常方便，并且有着较高实现性的一种方法。与此同时，虽然此种方法无需依赖于其他数据实施辅助，但所提取的结果，会因为研究者的不同而发生改变，主观性非常的强。3.2 突变检测法对于城市区域多边形在各个阈值下的边长，都是需要获取的，只有这样才可以实现此种方法，而且也需要较多的处理操作，增加了工作的强度，不具有较为快捷的操作，但此种方法无需依赖于其他辅助数据的支撑，借助代码，能够实现相对比后两种方法较高的自动化。除此之外，夜间灯光数据自身，对最终阀值的确定起着重要的作用，客观性比较强，同时和城市建成区自身的具体情况相符合。3.3 统计数据比较法此种方法有着较高的便捷性，极易借助编程的方法而实现。但此种方法实现的基础，离不开研究区域建成区所统计的数据为支撑，基于受到来自于辅助数据的约束。同时对于城市建成区的面积，在未获取统计数据的条件下也是无法虎丘的，不可以用于估算未知城市建成区的面积。3.4 较高分辨率影像数据空间比较法此种方法在对城市建成区获取上，主要是基于TM 影像的基础上而实现的，而且以此作为主要的标准，用以提取夜间灯光的数据，可以最大化的利用城市建成区的空间特征。4 研究领域在美国对DMSP/OLS 实施发射，对于各个类型城市所发出的灯光，此卫星传感器都可以进行有效的捕捉，其中包含如交通等各种各样强度的等。基于此，在提取城镇信息上，这让DMSP/OLS 夜间灯光数据得到了诸多的应用，主要包括如下方面：4.1 环境方面从现阶段的实际情况来看，城市有着越明亮的灯光，那就会有着越严重的光污染，在对光污染研究上，可采用夜间灯光数据，而且和GIS 技术相结合，通过将直接和间接光污染两者相互叠加，可以获取到地区光污染的等级图，并且通过分析，能够获取到在传播和发展上光污染的过程和趋势。4.2 灾害在监测火灾上，可以借助DMSP/OLS 夜间灯光影像而实现，为治理火灾和保护资源提供了必不可少的信息。4.3 能源开采石油期间会有非常多的天然气产生， 因为运输等天然气处理技术设施，在所需要的成本上需要支出的比较多，这让大部分油气公司在处理方式上，选择了直接焚烧的方式。而DMSP/OLS 夜间灯光影像的出现，则可以为燃烧天然气等方面提供有效的信息，杜绝油气公司浪费的现象。4.4 渔业在对捕鱼业跟踪上，可以说渔火监测提供了重要的支撑，可以用于估算鱼类的数量，为鱼类的长期发展管理提供了非常重要的信息。4.5 城镇对于人类活动和城镇社会经济生态，DMSP/OLS 夜间灯光数据可以从多个角度领域进行反映，可以在城镇发展当中进行综合性的应用，可以让城镇发展期间所在统计数据上存在的不足得到有效的弥补。5 发展趋势在未来的研究趋势上，夜光遥感数据主要集中在如下几个方面：（1）保证数据具有高度的一致性和相应的兼容性。现阶段，针对研究领域所存在的不同，能够对由DMSP/OLS 所衍生的数据集进行采用，但数据在兼容性和一致性方面仍然存在一定的限制，基于此，在校准不同卫星等后，为研究领域提供有着较好稳健性的数据，促进其得到深入的发展。（2）提供高数据质量和全新的性能方法。在对夜间灯光数据质量的提高上，可以说辐射校正和减少饱和效应是非常重要的方法。（3）交叉研究多个学科。在有效促进各个学科之间进一步发展上，可以说学科背景不同的学者进行交流，在这其中发挥着重要的意义。（4）综合应用遥感卫星数据在研究上。紧密结合其他遥感卫星数据，可以起到互补的效果，将DMSP/OLS 的优点发挥到最大，继而能够在更多的领域上对此卫星数据进行应用。参考文献[1]卓莉,李强,史培军,陈晋,郑璟,黎夏.基于夜间灯光数据的中国城市用地扩展类型[J].地理学报,2006(02).[2]何春阳,李景刚,陈晋,史培军,潘耀忠,李京,卓莉,一之瀬俊明.基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程[J].地理学报,2005(03).作者简介尹晓雪（1993-），女，河北省邢台市人。在读硕士研究生。作者单位云南师范大学信息学院 云南省昆明市 650500
SLD宽带光源 特点应用● 输出功率可调 ● 微处理器控制 ● 五向键操控 ● LCD中文显示 ● RS-232通信接口 ● 高精度的APC和ATC电路 ● 光纤陀螺 ● 光纤传感 ● 科研 ● 实验室测试 SLD宽带光源采用宽光谱、高可靠、低相干性的SLD做为核心器件，具有输出功率大、 定性高的优点，可应用于光纤陀螺、光纤传感等领域。工作波长有850nm、1310nm、1550nm 可选，光谱宽度可达50nm。 光源有台式封装和模块式封装。台式封装提供LCD中文操作界 面,五向键操控。输出功率的稳定性由我公司自主设计的ATC和APC电路得到保证。通过性 能优越的微处理器使得操作和远程的控制更加的简便和智能化。 图片仅供参考,尺寸以实物为准,我公司（深圳市飞博源光电）热忱为您提供,具体性能 指标见每台设备参数. 参数符号最小值典型值最大值单位输出功率 Po0------5mW 峰值波长 λp850/1310/1550nm 光谱宽 度Δλ------40 50nm 输出功率15分钟稳定性 ΔPS------±0.01dB 输出功率8小时稳定性 ΔPL-------------±0.02dB TEC稳定度ΔTl------±0.1------℃TEC工作范围Tl202530℃ 工作电压V170220260VAC 功耗Pc------------15W 工作温度Tw-20-------70℃ 存储温度Ts-40-------80℃
台式结构： (mm) 尺寸: L260 x W260 x H90 mm 架构: 金属外封 电接口: 标准AC 220V插座 模块式结构： (mm) 尺寸: L150 x W120 x H20 mm or L100 x W85 x H20 mm 架构: 金属外封 电接口: DC 5V
高工产研LED研究所数据显示，2015年全国约有4000家LED企业（包括上游芯片及中游下游照明应用）消失，尤其是下游企业，到2018年企业数量可能减少一半。 2015年是佛山照明行业最折腾的一年。行业出现了前所未有的事件，无论是中小企业还是大企业，都感受到地震般的波动。如佛山照明及国星光电被国有资产广晟收购，佛照11名高管递交辞职报告，而一向“文静”的欧司朗员工也突然发起罢工，他们担心欧司朗通用照明出售以后赔偿却得不到落实。 顺德企业一向以“敢为天下先”闻名业界，2015年顺德的照明企业也传来了消息，美的照明发布“清算公告”后迁向江西，希望再造一个“美的”，但是这种愿望并没有实现。顺德另外两家经营近30年的知名照明企业托维及华强本邦均传来不利的消息，特别是托维由于资金问题，工厂已全面停产。 高工产研LED研究所数据显示，2015年全国约有4000家LED企业(包括上游芯片及中游下游照明应用)消失，尤其是下游企业，到2018年企业数量可能减少一半。 专业人士分析，上面这些佛山企业出现的问题是全国照明行业的缩影，佛山本地的照明企业应该高度重视正在发生的变化。 那么如何看待2015年全国照明行业发生的困难呢?笔者认为，除了与其它行业一样存在大环境问题之外，也有其行业独特的因素，具体分析如下：
1.以佛山照明、木林森为代表的上市公司在光源产品方面发起价格战。如18WLED灯管从上百元直降至十元以内。雷士、欧普以家具及商照主打灯具的公司在灯具方面发起价格战，结果引起市场陷入极度混乱，没有利润支持的企业盈利空间急速下降，大批中小企业甚至一些上市公司由于没有利润不得不退出市场。 同时，整个市场从芯片、封装到装配整条生产链的成本出现下降，缺少资金及资本支持的企业陷入困境。上市公司利用资本打击竞争对手，扩大市场占有率，中小企业想尽办法急于上市，希望靠融资破解资金困境。 2.LED长寿命的优点使市场空间变小。在传统照明时代，产品寿命从几百小时到几千小时。由于寿命短，产品更换速度快，更换率高，市场需求量大。LED 产品寿命是传统照明的十倍甚至几十倍，高寿命使得市场需求总量低，有的企业打出五年保修，有的厂家甚至打出终身保修，这样从表面上看市场似乎很大，实际上市场容量下降。目前，企业数量已超万家，巨大的产能无法得到有效释放，出现倒闭也是正常的现象。 3.网络销售冲击传统市场。随着欧普、雷士等品牌加大了在网络营销的布局，淘宝、京东等大批个体网店加入，由于网店的成本大大低于线下经营的成本，很多以传统营销模式生存的企业更加困难，生产成本、人工成本、经营成本不断上升，企业利润更低，传统模式销售量的下降使企业陷入亏损。 据调查，即使拥有电商的厂家真正盈利的也不多。网络模式冲击企业的利润，而LED产品主要的节能优势胜于传统照明，但线上网络与线下渠道的大战，使