无线光通信的传输和接入应用分析

钟有平

摘 要 随着我国科学技术的高速发展以及信息化时代进程的不断推进，人们对于数据传输技术水平的要求也越来越高。在如今这个网络时代，无线光通信逐渐成为行业内应用最为广泛的技术，其发展情况也得到了社会的高度关注。本文详细阐述了无线光通信的原理及其构成，并对其传输和接入的注意事项进行了探讨和研究，希望能在一定程度上促进无线光通信技术的发展。

关键词 无线光通信;传输;接入;原理构成

由于我国科学技术得到了突飞猛进的发展，所以电子元件的质量水平也得到了提高，因此，无线光通信技术与其设备成本得到了大幅度的下降，再加上该技术具备灵活、便捷以及高效等诸多优点，让相关专业领域对其进行了大力开发与研究，逐渐在我国的通信领域越来越广泛地应用起来。

1无线光通信技术的原理及其构成

1.1 原理

无线光通信技术采用的是激光作為载体进行数据和信息的传输工作，并且可以将大气作为媒介进行光信号的点对点和点对多的传输。在该技术系统的各端都会设置发射机和接收器来实现全双工通信，其主要组成设备就是光学望远镜的接收设备以及传输功率的放大设备，可以利用大气作为传输媒介将信号传输至望远镜处，并经过整合以及调试之后再传输至光电检测器中，在接收器中实现光信号到电信号的转变，再经过调解、读取等工作完成无线光信号的接入。另外，在信号的传输过程中还需要借助相应的辅助设备进行定位，以此来提高传输速度和传输效率[1]。

1.2 构成

无线光通信技术主要由光电系统、接收机以及激光源等设备组成，并通过大气进行光信号传输。由于该技术是由上述设备构成，因此，仅需确保收发器之间没有障碍物，并且视线传播路径可以支持两种发射功率条件，除了标准的光收发器之外，无线光通信设备还需要配备专用的望远镜和光放大器，望远镜和光学收发器的组合可以执行点对点传输。

2无线光通信技术的应用现状

2.1 无线光通信技术应用的条件

无线光通信和有线光通信组成了光通信技术，目前有线光通信技术在广域网以及城域网中得到了广泛应用。然而，随着近些年来信息技术的发展，人们对于通信速率的要求越来越高，通信技术也不仅仅局限于传统的有线光通信传输方式，与其相比，无线光通信技术不需要铺设光缆，具有高宽带、低成本的特点，也正因如此，该技术的应用市场越来越大[2]。

无线光通信技术能够得到广泛应用的具体原因主要体现在三个方面，其一是无线光通信技术以无限激光作为主要的信号传输载体，可以有效提高信号传输速率;其二是无线光通信技术具备更加经济快捷的特点，由于不需要铺设光缆，而且可以在非常恶劣的环境中进行设备的架设，所以可以在很大程度上节省施工的时间，对于一些偏远地区或者特殊环境下都可以开展通信服务;最后是无线光通信技术具备更高的通信安全性，因为不需要光纤所以可以在出现通信故障时能够及时地进行修复，提升通信质量。

2.2 无线光通信技术中存在的问题

如今无线光通信技术已经获得了广泛的发展，其特点和优势已经赢得了大众的普遍认可，虽然如此，其中仍然不可避免地存在着许多问题。最显著的问题是以大气环境的影响为主，由于无线光通信系统与传统的有线光通信之间的区别在于信号传输的载体不同[3]，无线光通信是借助大气进行信号传输的，所以受大气环境的影响特别严重，一旦出现一些特殊的恶劣天气，就会导致无线通信的信号阻断，例如一些严重的雾天发生光信号散射，或者是在一些雨雪天气中发生光信号严重衰减的现象，具体的光信号受天气影响衰减程度可见表1。

除此之外，由于无线光通信技术属于视距宽带通信，所以只有具备了一定的视线传播条件才能实现发射机与接收机之间的信号传输，对于一些放置较高位置的设备，就很容易受到环境的影响，导致设备晃动，进而使其难以实现点对点对准连接。另外，还存在一部分无线广通信的频谱尚未取得相关的许可证，致使其设计者或者使用者得不到专业的操作指导，进而也就很容易导致安全事故的发生，造成使用者裸视下眼睛受伤。所以在无线光通信技术发展进程中还需要针对上述问题进行改进，以免出现通信质量问题甚至是人身安全事故[4]。

3无线光通信的传输和接入中需要注意的要点

在无线光信号传输的过程中需要对抗干扰问题高度重视，虽然无线光通信技术与传统有线通信相比具备非常独特的优势，但是在其实际的设备安装和信号传输的过程中还需要对其中出现的问题加以解决，这样才能实现既安全又高效的信息传输。

3.1 加强对设备的控制

无线光通信系统能够安全、高效地运行需要发射机、传输天线以及接收机等设备的联合作用，所以需要对其各个环节进行严格的把控。

首先是对发射机的控制，因为其工作原理是将电信号转换为光信号，这是需要传输的光信号的主要生成部分，并且光信号的传输以大气为媒介 ，在激光管芯的作用下经光行为耦合，因此传输距离越长，耦合标准值越高，由此可见，光信号的传输距离与耦合准值有着非常密切地联系[5]。因此，在设定耦合准值时需要进行多方面的考虑，避免出现光信号设计不全的问题，进而影响到其后续的接收性能限制。

其次是对传输天线的控制，由于无线光信号具备不受光纤等传输路径的制约等特点，所以在其进行信号的传输时一定会产生发散角，造成光信号的损耗，进而影响确定传输方向。光学天线一般是由凸透镜或者是凹面镜组成，利用聚焦的原理来减少光信号的散射，从而提高其传输质量，需要格外注意的是，因为天线的孔径大小会对接收效率产生影响，所以对于天线的选择一定要结合实际情况对其聚光斑点的尺寸进行精确的计算，以此来提高信号的接受率。

最后是对接收机的控制，由于接收机在接收信号时会受到外界的干扰而影响信号质量，所以需要对其接收质量进行加强，全面提高接收机的抗干扰能力以及辨别信号的能力，以此来加强信号的传输效率和质量。

3.2 加强对信号传输精准度的研究

由于信号在传输时会出现信号丢失的现象，对于信号的接收也会受到外部的干扰，例如其他信号、大气层无线波或者是外部的噪声干扰等等，如果不对这些干扰源进行处理就会明显降低接收信号的质量，进而影响用户的使用体验。目前，针对干扰问题的主要办法就是加强信号传输的精准度，目前还需要相关研究人员进行深入的分析和研究[6]。

3.3 加强对辅助系统的应用

无线光通信辅助系统是进行信号传输不可或缺的设备，该系统可以保证信号的传输速度和精准度都得到提高。然而，单独安装辅助系统会占用大量的设备空间，无线光通信技术的造价成本也会大幅度提高，因此，可以将收发器与光学天线结合起来，这样既降低了其造价成本也可以省略掉复杂的安装环节。不过该方式的具体实施还需要与设备的生产厂家进行沟通，由工程师将意见反馈给生产厂家，厂家再根据具体要求进行后续的研发。

3.4 加强对安全操作的重视

上文中曾明確提到无线光通信技术中的光信号传输过程容易对人体造成伤害，严重的不当操作甚至会对操作者的眼睛造成严重损伤[7]，因此要求操作人员一定要严格按照国家规定佩戴眼罩进行操作，同时还需要与光信号保持安全的距离。现阶段我国还没有更加完备的光信号保护措施，希望相关的科研人员可以继续进行深入地研究，以期未来能够彻底解决无线光通信操作人员的人身安全问题，实现对其的无害操作。

4结束语

总而言之，无线光通信技术对于国家的经济发展有着巨大的潜力优势，可以有效弥补传统有线通信的空白，如今已经成为我国通信技术领域的研究重点。然而该技术并不是十全十美的，所以相关研究人员还需要不断对无线光通信技术进行深入研究，对其传输距离、速率等问题加以解决，以达到充分发挥出该技术作用的目的。

参考文献

[1] 荆俊伟，胡靖敏.关于无线光通信传输与接入的研究[J].电子世界，2015，483（21）：151-152.

[2] 王晓艳.无线光通信的传输与接入分析[J].中国新技术新产品， 2014，277（15）：29.

[3] 吕士磊.浅析无线光通信传输与接入的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：43，52.

[4] 李扎朵.探讨无线光通信的传输和接入应用研究[J].科研，2016 （7）：32-33.

[5] 刘钟书.浅析无线通信网络[J].建筑发展，2018，2（10）：79-80.

[6] 原大伟.无线光通信的传输和接入应用的若干思考[J].通信世界， 2017，（15）：59-60.

[7] 邹星.无线光通信的传输和接入应用[J].数字通信世界，2019， 171（3）：216.