光电通信的调制与优化研究

刘洋

【摘 要】我国光电信息行业迅速发展，对于从事光电行业的人才需求量也在不断加大。光电信息产业具有极快的响应速度，同时自身频道较宽，信息容量也比较大，能够有效提升信息传播的效率，提高通信传播的分辨率，因此极大推动了现代通信技术以及产业的发展，光电信息产业在我国通信行业中所占的市场份额也在逐渐增加。从科学角度上来看，光电通信对于现代通信技术的发展具有极大的推动作用，本文通过对于光电通讯的原理进行分析，对其中的谐波干扰以及滤波的方法进行了深入的探究，并且得到了一系列光电通信调制与优化的措施，希望相关研究人员以借鉴和参考。

【关键词】光电通信；调制；优化分析

一、前言

光与电磁两种物质同时具有粒子性，在物理世界中，如果原子接受外部能量后，会产生升温现象，这也是电磁波产生的原理，因此为了能够达到自身的稳态，而释放出相应的微小粒子。在这种反应中，电以及电波就是在原子吸收能量之后向外释放外围电子的自然现象。光电通信领域，较多的使用了网络技术，但是其也存在一些难以规避的风险，在双方进行光电通讯的过程中，由于技术上的漏洞，其通信的内容很容易被第三方监听或者是盗取，导致重要情报泄露，因此造成非常严重的后果。工程技术人员可以通过最光电网络技术进行改革，加强电子通信的安全性以及完善性，必将有效提高光电通信的优化结构。在通常人们进行短距离通信时，微波是非常常用的技术性手段，利用无线接入已经普遍应用于现实通信系统中，在电磁波中红外光应用较为普遍，根据其波长的大小，可以划分为近红外区，中红外区，以及远红外区。近红外区主要是指0.75～3微米的阶段；中红外区主要是指3～30微米的阶段，大于30微米，一般被称作为远红外区。在光电通信技术中，主要是利用近红外区作为主要的传播波段，它与可见光一样是一种较为常见的电磁波。

二、光电通讯在信息交流过程中所受到的干扰性问题

电源在能量变化过程中会产生谐波，谐波是一种不稳定的自然状态，很有可能导致通讯设备出现故障。谐波在物理意义上来讲，主要是周期性的正弦分量的波长。谐波的频率是基础频道的倍数，因此其可能会对于光电通信产生干扰。谐波在传播过程中，能够有效导致计算机设备出现锁定，导致设备出现死机，或者是使得内部通讯设备的数据转变为乱码，影响信息的正常交流，同时也可能导致光电设备中电动机械以及电力线路发生过的现象。在整个谐波波形中，线性负载能够有效承担吸收电流的作用，并且简化电力线路的过热现象。电流中的谐波其在传播过程中不会通过系统。比如说开关电源，存在相应的非线性负载，非线性负载仅在波峰处会汲取电流。这种电流不会通过整个电信通信系统传播，其传播的主要谐波是电压系统产生的谐波，因为这种电压谐波能够通过光电设备进行传播。在光电设备中，随着非线性负载的增加，这些因素可能会导致电压系统中出现谐波现象。但是比如说x射线以及伽马射线等等物理射线能够吸收更多能量，并且它们的原子核能够释放出高能性的光子，因此x射线以及伽马射线也能够规划为广义的光的范围。在长距离通信传播过程中，经常会使用无线电波，比如说我们经常在生活中使用的无线电视以及收音机，都是利用无线电波波长较长的优势，不是这种无线电波不容易被阻断，其在传播过程中具有较强的折射特性，他们也可能在传播过程中产生谐波。在物理学中，解决谐波最好的方法就是使用滤波。滤波最主要的产生仪器是线性滤波器，线性滤波器的制作原理主要是基于电阻器电感器以及电容器之间实现有机的组合，这种类型的滤波器被称为无源滤波器，无源滤波器在运作过程中并不依赖于外部的电源，同时无源滤波器自身内部也不含有晶体管等等零部件。无源滤波器中的电感器能够有效阻挡高频的信号，并且传播低频的信号，但是无源滤波器的电容器起到的作用正好相反，它能够阻挡低频的信号，并且传播高频的信号。在光电信息的传播过程中，电容器滤波器能够对于低频的型号穿透性更强，对高频信号衰减性较为明显。因此这种滤波器叫低通滤波器。如果光电通信的信号通过电容器或者是与电容器直接接地的路径，那么滤波器对于高频信号比低频信号有更好的衰减，这种滤波器被称为高通滤波器。在整个过程中，电阻器并没有选择频率的特性，但是电阻器可以被添加到电感器或者是电容器之中，目的是为了确定电路的时间常数，并且可以判断影响电容器的响应频率。在物理学中电感器以及电容器，又被称为滤波器的电抗元件，因此电抗元件的数量直接决定了过滤器的安装顺序。如果滤波器带通或者是带阻滤波器使用了调谐电路，那么它被称为LC单个元件，如果调谐电路由两个分量组成，并且在高频通信条件下，有的时候电感器可以由单个金属片环绕而成，电容器也可以由金属条环绕而成，这些电容器或者是電感器所形成的金属片也被称为短截线。

三、光电通信过程中的调制与优化措施

在互联网工作中，人们在使用电子信息网络的过程中，可能会收到各种模式以及形式的攻击，但是由于互联网的整体开放性，因此其很难进行有针对性的防御措施。但是人们可以根据防火墙技术来有效提升整个计算机系统的安全防卫等级，以便于对于计算机内部各种软硬件进行合理的保护，并且保护计算机内部的数据不受外来的侵犯。需要将保证电子信息系统的安全性提高到一定的重视程度，服务器运行系统可以提供整个系统的备份，并且能够实现系统断点的和恢复性。整个光电通信过程中的放大器可以不经过输入信号的饱和程度，同时在周围噪声干扰较为强烈的条件下，这种调制滤波器也不适合主导性的工作，必须要远离这种中心的频率，才能够有效保障光电通信的优化。如果这两个要求之间互相矛盾或者是产生相应的冲突，可以利用交错的调谐通滤波器；对于高通滤波器以及低通滤波器或者是带通滤波器，能够通过相应的衰减斜率，来对其噪音进行相应的抑制，同时也能够有效确定整个滤波器的阶数。滤波器阶数能够给出平常的极限斜率。极限斜率大约为12dB，但是如果接近转角的频率，其整体转角频率会小很多。同时也可以在调制滤波器上直接加入一个电波，使得高通滤波器以及低通滤波器的通带之内能够产生相应的纹波，如果接近于转角的频率，其频率响应的曲线可以判断整个滤波的阻尼比。

四、总结

在光电通讯设备中，调制优化技术应用较为广泛，主要使用在电子机械设备元件以及互联网开发等等方面，同时他对于互联网应用较为依赖性，使得软件能够有跨平台操作的可移植性。在电子设备中可以通过蓝牙技术以及WiFi技术等等来获取相应的信息，这些都离不开对于光电通信的调制与优化，可以有效借助于调制滤波器来解决这些问题，希望相关研究人员以借鉴和参考。

【参考文献】

【1】刘智.自由空间光通信系统研究【D】.华中科技大学2006.

【2】常鹏.无线光通信（FSo）收发机的研究与实现[D】.北京交通大学.2008.