第9章 无线激光通信PPT课件

无线激光通信提交老师：姓名：鲍玉贵班级：光信二班学号:2013210220内容摘要:从古代的利用光进行简单地信息交流，到如今快捷式的光通信时代，这是一个巨大的飞跃，无论是“烽燧”、航灯，还是电视、电话，无一不是人类智慧在信息传播中的产物。

激光是光当中特殊的一种，从它的发展历史、传播信息的原理、以及所需要的激光仪器、然后实现信息的高效、快速传递，这经历了一个漫长的过程。

而我们能做的就是在前人的基础上继续努力，把它做得更好，更完善。

英文摘要：From the ancient use of light simply the exchange of information, to today's fast-type optical communication era, this is a huge leap forward, whether it is "beacons", navigation lights, or a television, telephone, and both are in the information dissemination of human intelligence product. The laser is a special kind of light which, from its history, principles of dissemination of information, as well as the need for laser equipment, and efficient, rapid transmission of information, which has gone through a long process. And we can do is continue to work hard on the basis of previous, make it better and better.关键词：光信号检测器、非相干光、相干光、自动对准、编码一、激光通信发展历史现代人类社会三大基础结构为交通、能源、通信。

激光无线通信技术激光通信是一种以光波作为“载波”，大气、海水或太空作为传输介质的通信方式，与利用电磁波作载波的通信原理一样，只是承载信号的载波是激光，其波长更短，频率更高。

与传统无线通信和有线通信相对应的，激光通信也形成了无线通信及有线通信，军事通信所关注的主要是激光无线通信。

激光无线通信具有电磁兼容性好、抗电磁干扰能力强、重量轻、功耗和体积小、保密性好等特点。

保密性好的原因在于，一：激光具有高度定向性，发射波束非常短，通常发散角小于1弧度，在毫弧度级，二：信道速率高，能在短时间内大量发送数据，从而减少通信持续时间。

波束窄使得抗干扰抗截获能力强，通信时间短的特点使得抗侦测、防窃听的能力强。

另外，及激光通信的传输带宽宽，比较适合侦察图像等的实时传输。

美国航天局（NASA ）在2014年6月6日宣布，该机构5日利用激光束在3.5秒内把一段时长37秒的高清视频从国际空间站传送回地面，成功完成了一项“可能根本性改变未来太空通信的技术演示”，也预示着太空宽带时代的到来。

这项实验的成功表明激光传输技术是可行的，完全可以作为下一步进行更高速率传输和实用性通信的技术基础。

应用及前景展望1、用于提升星间通信速率卫星微波通信的极限通信速率在2Gbps左右，近年来通信速率提升困难。

而激光通信技术可以轻松实现10Gbps以上的通信速率，采用复用的手段甚至能获得Tbps 以上的通信速率。

如此高的通信速率，使得太空通信如同从拨号上网时代升级到了宽带上网时代。

2、用于能源成本较高的空间通信由于激光通信的光束发散角很小，大大降低了通信过程中信息被截取的可能性，目前还没有截获空间激光通信信息的可行手段，这使激光通信具有高度的保密性。

而能量的高度集中,使得落在接收机望远镜天线上的功率密度高，发射机的发射功率可大大降低，功耗相对较低。

这对应用于能源成本高昂的空间通信来说也是非常适用的。

3、用于水下通信此外，激光在水下通信中也有很大的应用空间，电磁波在水中的衰减程度较大，传统的无线电波想要穿透海水，必须使用频率极低的波段，携带的信息量十分有限，传输时间长。

无线光通信1. 简介无线光通信（Wireless Optical Communication）是一种通过无线传播光信号来进行通信的技术。

它利用可见光或红外光进行信息传输，可以实现高速、大容量、安全可靠的无线通信。

无线光通信技术已经得到广泛应用于室内无线网络、无线传感器网络、激光通信、机器人通信等领域。

2. 原理无线光通信的原理是基于光的传输与接收。

发送端使用LED或激光二极管将电信号转换成光信号，经过传输介质（通常是空气）传输到接收端。

接收端的光接收器接收光信号，并将其转换成电信号，从而完成信息传输。

3. 技术细节3.1 发送端发送端通常由以下组件组成：•光源：LED和激光二极管是两种常用的光源。

LED通常用于短距离通信，激光二极管则适用于长距离高速通信。

•调制器：用于将电信号转换成光信号。

常见的调制方式包括振幅调制（AM）、频率调制（FM）和脉冲位置调制（PPM）等。

•光透镜：用于聚焦光信号，提高信号的传输距离和接收效果。

•驱动电路：用于控制光源的亮度和频率。

3.2 传输介质传输介质是无线光通信中的关键因素之一。

在室内环境中，空气是最常见的传输介质。

在一些特殊的情况下，也可以使用其他介质如水、玻璃等作为传输介质。

传输介质的特性会影响光信号的传输距离和衰减情况。

3.3 接收端接收端通常由以下组件组成：•光接收器：用于接收光信号并将其转换成电信号。

常见的光接收器包括光电二极管和光电二极管阵列。

•放大器：用于放大接收到的信号，提高信号的强度和质量。

•解调器：用于将电信号解调成原始的信息信号。

•控制电路：用于控制接收端的工作状态和参数。

4. 优势和应用4.1 优势无线光通信相比传统的无线电通信具有以下优势：•高速传输：无线光通信可以实现几十兆甚至几百兆的传输速率，远高于无线电通信的速率。

•大容量：利用光的频谱资源，无线光通信可以实现更大的数据传输容量。

•低干扰：无线光通信使用的光波不会产生电磁干扰，适用于医疗、航空等对电磁干扰敏感的场景。