国内外光通信光源技术新进展
光传送技术发展现状与趋势
光传送技术发展现状与趋势提示:在业界的共同努力下,光通信技术又取得了新的进步。
下面针对几种主要技术的发展现状和发展趋势进行分析。
WDM和OTN技术WDM技术作为在省际、省内和城域广泛应用的技术,在多业务承载能力、灵活性和安全性等方面有了较大进步。
OTN技术和产品的研发已经列入了时间表。
WDM技术和产品从早期的固定配置、点到点传输的产品逐步发展,增加了光层的ROADM、客户侧的子波长电层交叉、数据业务汇聚、二层交换功能、OTN接口支持等方面的功能,2007年基于OTN的A-SON、GMPLS控制平面技术将不断发展。
ROADM从WB(波长阻断器)技术的支持两个方向逐步向至少支持3~6个方向、采用WSS(波长交换选择器)过渡,同时也解决了线路功率自动控制、波长功率动态均衡、自动色散补偿、波长踪迹监控等应用的关键问题。
同时WDM系统引入了子波长的电层交叉,通过引入电层交叉来实现业务的灵活配置、疏导和保护,一定程度上可灵活组网来重用波长资源,降低扩容成本。
数据业务的汇聚和二层交换功能,可以更好地适应不同的数据业务流量模型和组网需求。
针对省际骨干传送网中大量使用点到点系统在保护等方面存在隐患,目前WDM系统组大环的试验正在进行中。
OTN是电网络与全光网折中的产物,将SDH强大完善的OAM&P理念和功能移植到了WDM 光网络中,有效地弥补了现有WDM系统在性能监控和维护管理方面的不足。
但是受到交叉芯片容量等方面的影响,目前OTN设备的交叉容量相对于它的交叉颗粒来说偏小。
预计在今后3年左右,基于OTN的ASON/GMPLS技术将不断发展并开始商用,在ODUk和波长级别加载智能化的控制层面,从而快速地响应业务网的传送带宽和网络连接请求,利用信令、路由和自动发现协议来自动建立端到端的业务通道,为上层的不同业务分别组建L1VPN,真正实现光传送网络面向业务运营的网络转型策略。
多业务传送技术基于SDH的MSTP技术在国内已经得到了广泛的应用,内嵌RPR和内嵌MPLS功能的MSTP也相继商用,从技术角度来看,内嵌RPR的MSTP可以提供对数据业务的动态、公平、高效的带宽共享利用,以及业务的CoS和QoS服务。
国内外光通信调制器技术新进展
驱动 电压5 V
波长选择性好,高速,适 意大利 用于W M D 光通信系统 P ie n C 大 olt c iO 学 可用于1 5 m . 5 波长W M D 光 韩 国H n i大学 o gk 通信 系统 和美 国A M & 大学 日本N K K 日本N K K
诱导应变波导 L 光调制器 N
LN O3光调制器 ib
L N光调制器是 高速光通信 系统 中最有前途
的 器 件 ,一 直 是 国 内 外 研 发 的 热 门 器 件 。 目前 ,
国际上 L N光调制器 的调制带 宽已达到 l 0 Hz 0G
以上 ,还 开 发 出一 些 新 型 L 调 制 器 。表 1 国 N 为 外最 新开发的 L N光 调 制 器 类 型 、昕 采 用 结 构 与
大大提高 了速率和带宽 , 还增 加了集成 密度 。 此
外 , 着 光 调 制 器 技 术 的 不 断 提 高 , 开 发 出 不 随 还 少新型光调 制器件和集 成模块 。 目前 , 0 /速 lGbs 率 的 光 调 制 器 已 成 熟 ,4 Gbs 光 调 制 器 已 成 0 /的 为主流技 术。 ’
谐 振型 对称尾部和调制 半波 电压 1, V 3 7 ;增长 因 场图形 匹配 ,调制效率高 L 光调制器 N 电极 子3 4 ( O H 1 1 G z)
.
M 干涉谐振型 光波反射:双尾 半波 电压2 9 7H ) Z . V( G z L 光调制器 N 结构 高速L 光调制器 谐振增强型 电极 3 G z N 0 H 带宽 ( . 5 ); 1 5 m 电压长度乘积 ( 5 2 V・
吖n , )
调制效率增加一倍
大 电光系数
美 国海军实验室
可见光通信技术的最新发展
可见光通信技术的最新发展近年来,随着科技的不断进步,可见光通信技术也得到了快速的发展。
可见光通信技术是一种利用可见光进行通信的技术,可以实现高速度、高密度的数据传输和通信安全等多种优点。
在本文中,我们将会讨论可见光通信技术的最新发展,以及其在未来的应用前景。
一、可见光通信技术的基础原理可见光通信技术是基于无线光通信的一种技术。
通过光电传感器和光透镜等设备将图像转换成数字信号,再通过光纤传输到目标设备,如电视、电脑等。
可见光通信技术主要以白光LED为光源,黑色发泄区来模拟数字信号的0和1,通过光源的开合来发送信号。
由于人眼不能识别高速闪烁,因此其不会影响到人眼的感觉。
而且可见光通信技术不需要使用电磁波,也就不会影响到医疗等行业。
因此可见光通信技术在解决无线电波污染方面也是一个不错的选择。
二、可见光通信技术的发展历程可见光通信技术最初是在20世纪70年代被发明的,但那个时候还没有被广泛应用。
随着LED技术和数字图像技术的快速发展,可见光通信技术在21世纪初才逐渐被人们所认识,成为了一种重要的无线通信技术。
在近年来,可见光通信技术迎来了它的高峰期,目前已经被广泛应用于各个领域。
例如,商业上已经开始应用在超市的货架上,配合手机APP扫描即可查询商品的价格和信息。
此外,还可以用在室内GPS导航,给人提供定位和辅助导航等服务。
三、可见光通信技术的未来应用前景未来可见光通信技术的应用前景非常广泛,其越来越普及将会在可见光通信掉粉行业中发挥重要的作用。
例如,人们可以在夜间利用可见光通信技术联网。
这将会极大的拓展人们的通信场景和便利性,让生活更加智慧化。
在工业领域,可见光通信技术也可以为工业自动化和机器视觉带来新的发展前景。
未来的智能家居、智能城市和智慧医疗将会是可见光通信技术应用的重点领域。
同时,可见光通信技术的成熟应用也需要不断加强安全性和稳定性的保障,确保在不断发展的大数据背景下,数据能够得到安全、稳定和高效的传输。
我国室内可见光通信现状及发展趋势
我国室内可见光通信现状及发展趋势1. 引言室内可见光通信,作为一种新兴的通信技术,近年来备受关注。
它利用可见光作为载体进行通信传输,具有较高的数据传输速度、免受电磁干扰、节能环保等优势。
我国在室内可见光通信方面也取得了一定的进展,但与国外相比还存在一定的差距。
本文将深入探讨我国室内可见光通信的现状及发展趋势,以期为相关领域的研究和发展提供一定的参考。
2. 现状分析(1)技术发展:目前,我国在室内可见光通信技术方面已经有了一些关键技术突破,如LED光通信、编码调制技术等。
一些高校和研究机构也开展了相关的研究工作,但与国外一些发达国家相比,我国在此领域的技术研发还相对滞后。
(2)应用场景:室内可见光通信已经逐渐在一些特定场景得到应用,例如医院、会议室、机场等。
但是在普及和商用方面还有待进一步发展。
(3)市场前景:随着智能化、物联网等技术的不断发展,室内可见光通信作为一种新型的通信方式,其市场前景是值得期待的。
3. 发展趋势(1)技术突破:未来,我国可通过增加对光通信技术的投入和研发,加快技术突破,提高传输距离和传输速度。
(2)标准建设:建立统一的室内可见光通信的标准是未来发展的重要方向,只有建立了行业标准,才能更好地推动技术的应用和商业化发展。
(3)市场拓展:我国在室内可见光通信市场上具有较大的潜力,未来可以通过加强与行业合作,推动室内可见光通信技术的商业化应用。
4. 个人观点室内可见光通信作为一种新兴的通信方式,将在智能化、物联网等领域发挥重要作用。
我对我国室内可见光通信的发展前景持乐观态度,相信随着技术的不断成熟和市场需求的逐渐增长,室内可见光通信将迎来更广阔的发展空间。
5. 结语我国室内可见光通信在技术和市场上都有一定的基础,未来发展的前景是值得期待的。
通过加大技术研发、推动标准建设和拓展市场,相信我国室内可见光通信会取得更大的突破和进展。
在本文中,笔者依次探讨了我国室内可见光通信的现状、发展趋势,并共享了个人观点。
军用卫星激光通信国外卫星激光通信系统技术及新进展
军用卫星激光通信国外卫星激光通信系统技术及新进展新世纪,科技发展日新月异,采用高频激光进行空间卫星通信已经成为现代通信技术发展的新热点。
卫星光通信是人们经过多年探索并于近几年取得突破性进展的新技术。
它是一种崭新的空间通信手段,利用人造地球卫星作为中继站转发激光信号,从而实现在多个卫星之间以及卫星与地面设备之间的通信。
由于卫星光通信具有诸多优点,所以吸引着各国专家锲而不舍的探索。
近几年,美国、欧空局各成员国、日本等国都对卫星光通信技术极其重视,对卫星光通信系统所涉及的各项关键技术展开了全面深入的研究。
随着遥感器分辨率不断提高,对传输速率的要求也越来越高,因此用传统的微波数据传输方式难度很大。
在这种情况下,倘若改用激光通信传输,那么便可比较容易的满足要求,就其通道终端设备自身而言实现难度相对较小。
当然,事物都有两面性,由于激光通信的波束很窄(一般为几十微弧度),对两个都处于运动的通信系统来说,激光束的捕获、跟踪和瞄准都具有较大的挑战性,是急待攻关解决的难题。
空间激光通信作为高性能卫星通信技术中的关键性课题,国际上开展了大量的研究工作,美、欧、日等国投入大量的人力物力进行相关技术的研究和空间光通信实验装置的开发。
国外卫星激光通信星间链路系统概况未来的空间通信网络既包括轨道间链路(IOL),同时又包括星间链路(ISL)。
通常所说的星间链路是IOL和ISL的总称。
目前国际上所开展的有关星间链路的研究主要是指IOL。
IOL是指由地球低轨(LEO)到地球同步轨道(GEO)间的链路;而ISL是指占据相同轨道的既可以是LEO也可以是GEO的卫星间的链路。
星间链路一般被认为是多波束卫星的一种特殊波束,该波束并不指向地球而是指向其它卫星。
卫星网络互联本身就含有卫星之间的互联以及卫星与地面站之间的互联两层含义。
今天,在卫星光通信领域已取得突破性进展―――成功的实现了卫星―――地面、卫星―――卫星之间的光通信试验。
欧洲的空间激光通信的发展基于欧洲各国的合作,欧空局(ESA)在卫星激光通信的研究方面也投入了大量资金,先后研制了以不同星间链路为背景的一系列卫星激光通信终端,如SILEX和SOUT。
光通信行业发展现状
光通信行业发展现状光通信作为一种高速、大容量、低能耗、绿色环保的通信技术,近年来得到了快速发展。
以下将从光通信的市场规模、技术突破和应用领域发展等方面对相关现状进行探讨。
首先,光通信市场规模持续扩大。
随着移动宽带的普及和物联网的发展,大数据、云计算等应用对通信带宽的需求不断增长,推动了光通信市场的快速发展。
根据市场研究机构的统计数据,2019年全球光通信市场规模已超过400亿美元,并预计到2026年将达到700亿美元以上。
其次,光通信技术不断突破创新。
在光源、传输、接收等方面,光通信技术持续取得重要突破。
光纤通信中的核心器件光纤放大器、光纤光栅、光纤激光器等技术不断优化改进,使得光通信系统的传输距离和传输速率不断提高。
同时,随着光电一体化技术和新型光元器件的应用,使得光通信设备的体积不断减小,成本也在逐步降低。
再次,光通信在多个领域得到应用。
光通信不仅广泛应用于传统的电信领域,也渗透到了新兴的领域。
在传统的电信领域,光通信技术为人们提供了高带宽的宽带接入,提高了用户的网络体验。
在新兴的领域中,光通信也被广泛应用于数据中心、云计算、物联网等领域,为大数据的存储传输和云计算的发展提供了支撑。
然而,光通信行业也面临一些挑战。
首先是光纤的扩容问题,随着网络带宽需求的快速增长,传统的多模光纤已经不能满足需求,需要采用更高容量的单模光纤。
其次,由于光通信技术的复杂性和成本较高,相关设备和光纤的建设成本较高,需要建设大量的基础设施。
最后,光通信的安全性也面临着挑战,随着光通信的广泛应用,网络安全问题日益凸显。
综上所述,光通信行业目前正在蓬勃发展,市场规模不断扩大,技术也在不断突破。
然而,光通信行业也面临一些挑战,需要技术创新和政策引导来推动行业的健康发展。
光通信的快速发展将为人们的通信带宽需求提供更好的解决方案,为社会经济发展注入新的动力。
光通信技术的发展现状与趋势
光通信技术的发展现状与趋势随着科技的不断进步,人们对于信息传输的需求越来越高,传统的有线通信方式已经无法满足人们的需求。
而光通信作为一种高速、稳定、节能的无线通信方式,逐渐得到了广泛的应用和研究。
本文将从光通信技术的发展历程、特点和应用领域三个方面,探讨光通信技术的发展现状与趋势。
一、光通信技术的发展历程光通信技术的原理是利用光的传导特性,将信息信号转化为光信号进行传输。
而光通信技术的发展历程则可以分为三个阶段:1. 第一阶段:红外光通信技术20世纪70年代初,光通信技术出现了光纤通信技术和无线光通信技术两种方式。
而在无线光通信技术中,最先发展起来的是红外光通信技术。
这种技术主要通过激光发射器产生的光信号进行点对点通信,但是由于受天气和环境影响大,传输距离也比较局限,因此并未得到广泛应用。
2. 第二阶段:可见光通信技术随着半导体技术的发展,第二个阶段的光通信技术则是以可见光通信技术为代表。
这种技术将光源转化为可见光信号进行通信传输,具有带宽高、传输速率快、抗干扰能力强等特点。
同时,作为一种绿色、环保的通信方式,能够被广泛应用在室内照明、智能交通等领域。
3. 第三阶段:Li-Fi通信技术随着5G技术的发展,人们对于更快速、更稳定的通信方式有了更高的要求,于是第三个阶段的光通信技术应运而生。
Li-Fi通信技术则是在可见光通信技术的基础上,利用LED作为光源,将数码信号转换成数字信号进行数据传输。
相比于Wi-Fi技术,Li-Fi技术不会产生电磁干扰,而且传输速度也更快。
二、光通信技术的特点光通信技术相比于传统的有线通信方式具有以下几个显著的特点:1. 带宽高:由于光的频率很高,其带宽也较宽。
因此,利用光通信技术进行数据传输相对于有线通信方式来说,其带宽能够更高,数据传输速度也更快。
2. 传输速率快:由于光照射时间极短,只要通过不断地调制,就可以传输很高的数据量。
因此,光通信的速率十分快,能够满足人们对于高速通信的需求。
空间光通信技术发展现状及趋势
空间光通信技术发展现状及趋势一、空间光通信技术发展现状空间光通信技术是指利用光波在空间中传输信息的一种通信技术。
目前,空间光通信技术已经逐渐成为了一种新兴的高速通信技术,其主要特点是传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等。
空间光通信技术的发展现状主要表现在以下几个方面:1.技术成熟度提高。
随着光电子技术和微电子技术的不断发展,空间光通信技术的成熟度不断提高。
目前,已经有多个国家和地区开始研究和应用空间光通信技术。
2.应用领域不断拓展。
空间光通信技术在军事、航天、卫星通信、地球观测等领域得到了广泛应用。
同时,随着5G、物联网等新兴技术的发展,空间光通信技术也将在更多的领域得到应用。
3.技术性能不断提高。
空间光通信技术的传输速度、带宽、抗干扰能力等性能不断提高,已经可以满足更多的应用需求。
二、空间光通信技术发展趋势1.高速传输。
未来空间光通信技术将会更加注重高速传输,以满足更多的应用需求。
2.多波长技术。
多波长技术可以提高空间光通信技术的带宽和传输速度,未来将会得到更广泛的应用。
3.自适应光学技术。
自适应光学技术可以提高空间光通信技术的抗干扰能力和传输距离,未来将会得到更广泛的应用。
4.量子通信。
量子通信可以提高空间光通信技术的安全性和保密性,未来将会得到更广泛的应用。
5.智能化应用。
未来空间光通信技术将会更加注重智能化应用,以满足更多的应用需求。
总之,空间光通信技术是一种新兴的高速通信技术,其发展前景广阔。
未来,随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展,空间光通信技术将会得到更广泛的应用。
光通信光源技术新进展
还 应 加大 自主研发 的 力度 .特 别 1 k / m 并实现 了新一代 高速 典 型器件 功率约 为 1 mw 、 阈值 电 .Ac 。 9 要 注 重关键 技 术 的开发 。要 发展 宽频 带光 源一一 无致 冷 工作 的应 流 约 4 m A、上 升 / 降 时间 < 下
体 激光器 (C L 和微碟 激光器 Ga s 变s W D的阈值 电流 密 大 应 变 双 Qw I Ga / AS P D) n A SGa A应 Q L 等 也 随着 光通 信应 用 的需 求获 得 度 为 04 k c ;O tl 制 的 V E 可在宽 的温度范 围 (0 CS L. 1~ .3 A/m re 研
型 器 件不 断被 开发 出来 。我 国 的 值 电流为 8 . I 3 l EL输 出 功 率 mA;美普斯 顿大 学研 1 1 l波长 VCs 光 源 虽然 已取 得很 大进 展 ,但 为 制 的 13 m波 长 IG As 5 . oe .a 1 n a W D 02 m 、阈值 电 流 05mA:G r MQ L . W 实现我 国光源技 术的跨越式发展 , 功率达 4 0 . m波 段 IP系 V S L 的 n C E 5 mW 、阈值 电流 密度 为 公 司 13
速发 展 。光通 信 的关键 器件一 一 斯坦 福大学研 制成 功的 1 6 m波 流低至9 j 频率 响应 >4 G 、 0 A、 a 0 Hz . 1 4 a 光源 已取 得很 大进 展 。不仅 第 三 长 Gan 7 0 bs lNAs bMQW D获 得功 工作效率 达 4 %、可 以 1 G / 速 S L 代 高速 宽带 的应变层 量子 阱 (L 率 > 7 mW ( ; S— 0 脉 中、Ga 衬 底) As 、 率 传 输 信 息 。 0. m 波 段 98 Qw) 光二极 管 ( D) 垂直腔 面 阈值 电流 密度 28 A/m ;美国威 IGa / a 系 列 的 VC E 也 趋 激 L 、 n As As G SL .k c 发射激 光器 ( CS L L 和光 纤 斯康 星大学研 制 的 1 I 波 长低 于成熟 部分产 品 已进 入市场 。 V E D) . T 3 I 激 光器 (L 已获得重大 进展 。一 氮 IGa N QW D 获得 阈值 电 F ) n As L 13 - m波段 VC E S L有较 大发
国际新光源技术动态
百兆 ,未来传输速度还可能超过光纤通信 。利用专用
的、能够接发信号功能 的电脑 以及移动信息终端 ,只 要在 室内灯光照到 的地方 ,就可 以长时 间下载 和上传 高 清晰画像 和动画等数据 。该系统还具有安全性高 的 特点 。用窗 帘遮住光线 ,信息就不会外泄至室外 ,同 时使 用多台电脑也 不会影 响通信速度 。由于不使用无 线 电波通信 ,对电磁信号敏感 的医院等部 门可 以 自由
呻 O i5 0 2 0 O 口 2 O I5 0 0 0 8 0 IS a ∞ 0 0 O l S 3 D }SD 3 0 3 2 6 0 I l O 8 O l 7 5 5 { 8 2 l 69 J " 4 0 00 0 斗 0 o0 0 4O∞ O
安置板
LED
LED
塑 料 外壳
铝灯体
的技术层 面和应 用层 面。此次联合会议在照 明技术 和 应用领域 的覆盖面非常广阔。 会议主要共分为 8 个部分 :
1 LED2 .生物学和感 知方 面 ;
3 OLED ; .
图 1成熟的 L D灯 的曲型结构 E
4 .诊断学和模 型 ;
因为 随着温度 的升高 L D光输 出会减小 , E 热管理
5 N v l e i s 新设备 ; . o e dvc ; e
6 LED ; .
是达到高光效 的一个关键设计参数 。而且 ,它也会影 响到可靠性 和在数万小时寿命过程 中的光通维持率特 性 。铝制部分被设计成散热器 。鳍 的数量和厚度 ,沟 的宽度在实验 中要 进行最优化 ,通过流体动力学 的计 算 自然空气对流 。
用复合抛物面聚光器 ( P )进行 L D总光 C C E
通量计量
由于发光二极管 ( E L D)的应用扩大 ,L D的光 E
国外空间激光通信技术的发展现状与趋势
国外空间激光通信技术的发展现状与趋势远望智库:与智者同行,为创新加速专家库 | 人才库 | 企业库 | 项目库 | 投资机构库 | 招商信息库国外空间激光通信技术的发展现状与趋势远望智库技术预警中心:不会游泳的鱼摘要:为了满足日益增长的大数据量、高速数据传输速率的需求,NASA、ESA、JAXA等航天机构正在开启空间激光通信技术的时代。
各国纷纷在GEO-LEO,LEO-LEO,LEO-地面,以及地-月等不同轨道验证了激光通信终端的在轨性能。
本文介绍了国外开展的激光通信技术演示验证试验情况,分析了激光通信技术未来发展趋势。
期望通过该技术的研究,对我国激光通信技术的发展提供参考借鉴。
1 引言随着空间技术的不断发展,空间激光通信在全球通信中作用日渐明显。
空间激光通信,是利用激光单色性好、方向性强及功率密度大等良好的光束特性,实现以激光光波为载体在空间(包括近地的大气空间、临近空间、LEO/GEO、星际空间、深空等)信道之间进行信息交换的通信方式。
近年来,随着科学任务高速数据下行的需求越来越大,射频通信已难以满足高速数据的通信需求。
激光通信系具有传输速率更高、抗干扰性更强、体积更小等特点,在全球通信中的作用日趋明显。
本文主要探讨激光通信的技术特点,分析了各国激光通信技术的发展现状与战略规划,重点研究了国外主要的几项演示验证试验情况。
通过本文对国外激光通信技术的研究,期望对我国在该领域的技术发展起到一定的启示和借鉴作用。
2 激光通信的技术优势空间激光通信是利用激光波长短、亮度高、高准直特性实现飞行器之间高速数据交换的一种新方法,是有别于当前广泛采用的星间射频通信的一种新手段,它具有以下四个方面的优点:数据传输率高,通信容量大。
星间光通信其载波频率在1013-1015GHz比微波通信高出几个数量级,单通道就可提供高达10Gbps 量级以上的数据传输率,远大于目前微波通信几百Mbps的数据传输率。
通过波分复用可以达到数百Gbps以上。
光电子技术的新发展和应用
光电子技术的新发展和应用随着信息时代的到来,光电子技术作为一种基础性的科技,日益受到关注和重视,它被广泛应用在通信、能源、医疗、航空航天等领域。
本文将从光电子技术的概念、新发展和应用三个方面进行探讨。
一、光电子技术的概念光电子技术,又称光子技术,是光子学和电子技术交叉的产物。
它是研究和应用光学、光子学、电子学等技术的一门交叉学科,主要研究光、电子、光电子器件及其应用。
光电子技术的发展始于早期光电传感器和光电转换器的应用,现今光电子技术涵盖了广泛的应用领域。
二、光电子技术的新发展(一)新光源技术的发展光源是光电子技术的基础设施之一,新的光源技术是保证光电子技术发展的重要前提。
在光源的技术方面,以激光技术为代表的新型光源技术的应用越来越广泛。
激光器不仅在制造业中使用,还在医学、军事和科学研究等领域广泛应用。
(二)纳米材料技术的革新随着纳米材料技术的不断发展,各种纳米材料的构造及性能特征得到了进一步提升,尤其是在光电子领域的应用中,纳米材料技术的应用得到进一步发展。
利用一些特殊的纳米材料,能够制造出各种新型的光电设备,如纳米激光器、纳米光电探测器等。
(三)光电元件技术的创新在光电子技术中,光电元件是实现光、电的转换过程中重要的组成部分。
光电子流感应器件已成为现代通信技术、传感技术和计算机产业的重要核心设备之一。
光电子元件技术的创新已经为各种领域的高科技产业提供了更加强有力的支撑。
三、光电子技术的应用(一)光通信技术光通信技术是一种高速、大容量、低损耗的传输方式,能够有效地抵抗噪声干扰,因此在通信领域得到广泛应用。
利用光纤作为信号传输媒介,通过激光器将电信号转化为光信号,并利用探测器将光信号转化为电信号。
光通信技术已经成为现代通信技术的重要核心之一。
(二)光电功率电池技术光电功率电池是将太阳能直接转化为电能的设备。
随着能源需求的不断增加和环境污染问题的日益突出,光电功率电池技术成为资源保护和环境保护的重要技术之一。
下一代光通信技术的发展趋势 45页PPT文档
一、国内外光通信技术的发展现状
韩国
WDM技术的进展:
90年代中期:速率:10Gb/s╳10波道 距离:320km 2019年: 速率:1.6Tb/s╳10波道 距离:2000km
速率:42.8Gb/s╳40波道 距离:511km
基于波分的全光交叉技术,可重构型光分插复用器(ROADM)
一、国内外Leabharlann 通信技术的发展现状一、国内外光通信技术的发展现状
日本 1、日本国家信息与通信技术研究院:
实验室验证,160Gbit/s的高速光包交换
2、NTT:平面光波电路(PLC)滤波,核心网的光波
长路由器
3、NEC:光量子密码方式对通信系统的安全防范 4、KDDI实验室:全光信号处理
一、国内外光通信技术的发展现状
韩国 MOST:基础性研究 MOCIE:与产业相关的研究与开发 MIC:光通信系统的研究
四、光纤拉曼放大器的研究
光纤拉曼放大器原理:利用光纤中的受激拉曼散射现象。 受激拉曼散射现象: 经典理论: 量子理论
四、光纤拉曼放大器的研究
受激拉曼散射现象: 量子理论:入射光和介质分子相互作用时,光子吸收或发
射一个声子。 拉曼散射的光子可分为: 斯托克斯拉曼光子 反斯托克斯拉曼光子
hs hph has hph
2019年, u—Korea BCN:基础技术开发 ETRI:最大的IT研发机构
一、国内外光通信技术的发展现状
韩国
宽带接入网技术的进展:
2019年,ADSL: 2019年,VDSL: 2019年,VDSL: 2019年,FTTH
速率2Mb/s 速率20Mb/s 速率50Mb/s 速率100Mb/s
(3)单纵模激光器 波段:1.55μ m 速率:2.5-10Gb/s 距离:60-70km
国外光纤通信技术的发展趋势和进展
国外光纤通信技术的发展趋势和进展主要包括以下几个方面:
- 技术不断进步:光通信技术不断进步,光纤的带宽和传输速度不断提高,光放大器、光开关、光交换机等新技术的出现,使得光通信的速度和带宽得到了大幅提升。
- 应用领域不断扩展:光通信的应用领域不断扩展,已经广泛应用于电信、互联网、广播电视、军事、航空航天等领域,同时也在5G通信、云计算、物联网等领域得到了广泛应用。
- 全球化发展:光通信已经全球化,光纤通信网络覆盖了全球各地,成为了现代通信的重要组成部分。
- 竞争加剧:光通信市场竞争加剧,国内外企业纷纷加大研发投入,争夺市场份额。
- 发展前景广阔:随着5G通信、云计算、物联网等新技术的发展,光通信的应用前景广阔,将成为未来通信的重要发展方向。
光互连国内外发展趋势
光互连国内外发展趋势咱来唠唠光互连的国内外发展趋势哈。
一、国内发展趋势。
1. 政策与市场双轮驱动。
- 在国内呢,政府那可是相当重视高科技领域的发展,光互连也不例外。
就像一个被重点培养的小树苗,各种政策扶持就像肥沃的土壤和充足的阳光。
比如说,有一些针对光通信、光互连相关企业的税收优惠政策,还有科研项目的资金支持。
这让很多企业和科研机构就像打了鸡血一样,纷纷投入到光互连技术的研发和应用推广当中。
- 市场需求也在嗷嗷叫着要光互连发展得更快。
随着咱们国家数据中心的规模像吹气球一样不断膨胀,还有5G网络的大规模建设,对于高速、大容量的数据传输需求就像洪水猛兽一样。
光互连这种能提供超高速数据传输的技术,就成了大家眼中的香饽饽。
就好比在一个信息大堵车的时代,光互连是那条专门为豪车(高速数据)开辟的超级高速公路。
2. 技术创新井喷式发展。
- 在技术研发这块,国内的科研人员那可是八仙过海,各显神通。
比如说在光芯片领域,以前咱们老是依赖进口,就像个小跟班似的。
但是现在不一样了,国内很多企业和科研团队都在努力攻克光芯片的关键技术。
他们就像一群勇敢的探险家,在光芯片这个神秘的小岛上挖掘宝藏。
现在已经有不少国产光芯片在性能上能够和国外的产品掰掰手腕了,而且成本还更低,这就像咱们自己造的汽车又便宜又好开一样。
- 还有光互连的封装技术也在不断进步。
以前的封装就像给宝贝裹了个破布袋子,又难看又不实用。
现在的封装技术就像给光互连器件穿上了精致的定制西装,不仅外观漂亮,而且性能也大大提升。
通过采用新的封装材料和工艺,能够让光互连的集成度更高,就像把一堆小房子建成了高楼大厦,在更小的空间里实现更多的功能。
3. 产业生态逐渐完善。
- 国内光互连相关的产业链正在像拼图一样慢慢完整起来。
从上游的原材料供应商,到中游的光器件制造商,再到下游的系统集成商和应用企业,大家都在这个产业链上找到了自己的位置。
比如说,一些原材料供应商专门为光互连提供高质量的光纤、光学晶体等材料,就像面包店给蛋糕店提供优质面粉一样。
自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述
自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述一、概括自由空间光通信技术,作为现代通信领域的一项前沿技术,以其高带宽、低成本、抗电磁干扰等独特优势,在军事、航天、城域网等多个领域展现出广阔的应用前景。
随着光电器件性能的不断提升以及光通信理论的深入发展,自由空间光通信技术取得了显著的研究进展。
本文旨在综述自由空间光通信技术的研究现状,分析其关键技术问题,并探讨未来的发展方向。
在研究现状方面,自由空间光通信技术已经实现了从理论探索到实际应用的重要跨越。
光发射与接收技术、光束控制技术、信道编码与调制技术等关键技术不断取得突破,使得自由空间光通信系统的性能得到了显著提升。
随着光网络的不断发展,自由空间光通信技术在组网技术、协议设计等方面也取得了重要进展。
自由空间光通信技术仍面临一些挑战和问题。
大气衰减、散射、湍流等环境因素对光信号传输的影响;光束对准、跟踪与捕获技术的实现难度;以及光通信系统的安全性、可靠性等问题。
这些问题的解决需要进一步深入研究相关技术,并推动技术创新和产业升级。
自由空间光通信技术将继续向高速度、大容量、智能化等方向发展。
通过研发更高效的光电器件、优化光通信算法,提升系统的传输速度和容量;另一方面,借助人工智能、大数据等技术手段,实现光通信系统的智能化管理和运维。
随着5G、物联网等新一代信息技术的快速发展,自由空间光通信技术将与这些技术深度融合,共同推动通信领域的创新发展。
1. 自由空间光通信技术的定义与特点自由空间光通信(Free Space Optical Communications),又称自由空间光学通讯,是一种利用光波作为信息载体,在真空或大气中传递信息的通信技术。
其核心技术在于以激光光波作为载波,通过空气这一传输介质,实现设备间的宽带数据、语音和视频传输。
自由空间光通信技术不仅继承了光纤通信与微波通信的优势,如大容量、高速传输等特性,更在铺设成本、机动灵活性以及环境适应性方面表现出显著优势。
光电子技术的新进展与发展趋势
光电子技术的新进展与发展趋势光电子技术是应用光学、电子、物理等多学科知识研究光与电子相互作用规律及其应用的交叉学科。
光电子技术在军事、医学、通信、能源等领域拥有广泛应用。
随着科技不断发展和进步,光电子技术也在不断更新换代,展现出新的进展和发展趋势。
一、新进展1. 光电子器件现代光电子技术研究的主要目的之一是设计和制造更先进的光电子器件。
这些器件之所以具有广泛应用前景,是因为它们结合了光、电、磁、声等多种物理学原理,对物质进行各种检测、测量、处理和控制。
2. 光通信随着信息技术的快速发展,光通信作为一种高速、高速的通信手段,具有广泛的应用前景。
以传统的电缆为基础的通信系统因为传输带宽的限制,无法满足大数据、高速率和高品质的通讯需求。
相反,光波通过光纤传输器官的优点,可以在短时间内快速地传输大量信息。
3. 光电转换光电转换是指将光信号转换为电信号或电信号转换为光信号的过程。
由于光电转换技术具有光和电之间转换效率高、传输速度快、安全性高、占用空间小等诸多优点,因此在光通信、医学成像、安防检测等方面得到了广泛的应用。
4. 光学成像技术随着计算机技术、图像处理技术的发展,光学成像技术也得到了广泛的应用和发展。
它利用光自身的性质来实现物体像和图像的采集、分析、检测和处理,广泛应用于医学、军事、生物学等领域。
随着高分辨率成像的需求不断提高,光学成像技术也在不断研究和发展。
二、发展趋势1. 多功能化近年来,光电子器件的发展趋势总结出一句话就是多功能化。
随着先进的制造技术和材料技术的不断进步,可以设计和制造光电子器件的功能越来越多。
尤其是将多种功能组合在一个装置或器件中,并使其共同作用,以提高其综合效能。
2. 集成化大量的研究表明,光电子技术发展的未来方向之一是集成化。
由于光电子技术在多个领域都具有广泛应用,多个光电子器件需要相互协作才能发挥巨大的效果和功能。
目前,多个光电子器件的协同性并不是特别理想,因此,当多个光电子器件被集成在一起时,各自之间的协同性可以得到很大程度的提高。
光通信技术的应用和发展前景
光通信技术的应用和发展前景随着科技的不断发展,光通信技术已经成为了现代通信的主流技术之一。
光通信技术具有高速度、高带宽、低延迟等优势,已经被广泛应用于互联网、手机网络和计算机网络等领域。
本文将从应用和发展前景两个方面探讨光通信技术的现状和未来。
一、光通信技术的应用光通信技术最早应用于长途通信领域,如电话、互联网等。
随着技术的不断发展,光通信技术的应用范围越来越广泛,涵盖了无线通信、智能家居、军事通信等多个领域。
1. 无线通信在无线通信领域,光通信技术主要用于5G通信、航空航天、无人机等应用。
5G通信是当前无线通信的主要发展方向,与之相适应的光通信技术可以提供更高的传输速度和稳定性,从而更好地满足用户需求。
同时,航空航天和无人机的应用也要求高速、高带宽的通信方式,而光通信技术恰好具备这样的优势。
2. 智能家居在智能家居领域,光通信技术可以用于实现智能家居设备之间的互联互通,提高家庭网络的速度和稳定性。
同时,光通信技术也可以支持智能家居设备的远程控制和监控,方便用户随时随地掌控家居情况。
3. 军事通信在军事通信领域,光通信技术可以提供更为快速、安全的通信方式,保障军事行动的顺利进行。
光通信技术可以减少敌方干扰和窃听的可能性,提高通信的保密性和安全性,同时还可以提供更多的通信带宽和频段。
二、光通信技术的发展前景光通信技术具有许多优点,因此有着广泛的应用前景。
未来,光通信技术的发展主要体现在以下几个方面:1. 量子通信量子通信是光通信技术的新发展方向。
与传统的信息传输方式不同,量子通信利用了量子超态的特性,可以实现绝对的安全传输。
量子通信具有无法破解和窃取的优势,因此被认为是未来通信安全的保障。
2. 智能光网络智能光网络是未来光通信技术的发展趋势之一。
智能光网络可以通过网络智能化和自我管理的方式,提高网络的性能和灵活性。
智能光网络可以实现快速适应实时需求的变化,提高网络的自适应能力和可靠性。
3. 光子芯片光子芯片是光通信技术的又一新发展领域。
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国内外光通信光源技术新进展时间:2006-1-11 来源:张瑞君目前,光通信正在向高速、大容量、宽带、长距、低成本方向迅速发展。
光通信的关键器件——光源已取得很大进展。
不仅第三代高速宽带的应变层量子阱(SL-QW) 激光二极管(LD)、垂直腔面发射激光器(VCSEL LD)和光纤激光器(FL)已获得重大进展。
一些新型光源,如量子点(QD)LD、量子级联激光器(QCL)、光子晶体激光器(PC LD)和微碟激光器等也随着光通信应用的需求获得重大进展。
用于光通信的光源前景看好,光源性能不断提高和新型器件不断被开发出来。
我国的光源虽然已取得很大进展,但为实现我国光源技术的跨越式发展,还应加大自主研发的力度,特别要注重关键技术的开发。
要发展我国自己的芯片技术和具有自主知识产权的核心技术,重点是发展高端器件与技术。
国外光源技术新进展量子阱激光器目前,各发达国家研发的大功率、高速、宽频QW LD在基横模输出功率、转换效率等方面都有所进展。
已实现了60mW(连续)大功率40Gb/s DFB LD。
美国斯坦福大学研制成功的1.46μm波长GaInNAsSb MQW LD获得功率>70mW(脉冲、GaAs衬底)、阈值电流密度2.8kA/cm2;美国威斯康星大学研制的1.3μm波长低氮InGaAsN QW LD获得阈值电流密度为75A/cm2;法国CNRS的1.22μm 波长GaInNAs、GaNAs/GaAs应变SQW LD的阈值电流密度为0.43kA/cm2;Ortel研制的1.55μm 波长InGaAsP/InP S-MQWSCH LD功率为108mW、阈值电流为8mA;美普斯顿大学研制的1.3μm波长InGaAs MQW LD功率达450mW、阈值电流密度为1.9kA/ cm2。
并实现了新一代高速宽频带光源——无致冷工作的应变层QW LD。
垂直腔面发射激光器作为光通信中革命性光发射器件的VCSEL的新进展伴随着制作工艺不断进步,其阈值电流密度和工作电压不断降低,并从短波长发展到长波长。
目前,0.85μm波段GaAs/AlGaAs系列VCSEL技术已成熟,已实现了高性能、低成本和大批量生产。
典型器件水平为: 阈值电流低至90μA、频率响应>40GHz、工作效率达47%、可以10Gb/s速率传输信息。
0.98μm波段InGaAs/GaAs系列的VCSEL也趋于成熟,部分产品已进入市场。
1.3μm波段VCSEL有较大发展,瑞典Royal技术大学研制出在室温下具有创纪录的1.26μm波长大应变双QW InGaAs/GaAs VCSEL,可在宽的温度范围(10~120℃)连续工作,最大输出功率>1mW;Lytek研制成功的1.31μm波长VCSEL输出功率0.25mW、阈值电流0.5 mA;Gore公司1.3μm波段InP系VCSEL的典型器件功率约为1mW、阈值电流约4mA、上升/下降时间<300ps。
美国Nova Crystals公司研制开发的一种新型1.3μm波段VCSEL在无主动制冷下获得1mW的连续波(CW)输出功率,带宽为2.5Gb/s,工作电压<2V,可靠工作温度达100℃。
已有1.55μm波段的低损耗、低色散的可调谐VCSEL。
美国圣巴巴拉大学研制成功的1.55μm波长VCSEL输出功率0.65mW(CW、20℃)、阈值电流0.9mA;NTT已研制出室温CW的1.55μm波长VCSEL,阈值电流仅为0.13mA;美国Bandwidth公司采用一次外延生长工艺制作出长波长(1600nm )VCSEL,在25℃下获得了0.45mW的CW输出功率。
此外,VCSEL与微光机电系统(MOEMS)反射腔集成的LD已实现了43nm的连续调谐(1.528~1.56μm波长)。
光子晶体激光器有极好通信前景的超微型、极低阈值(或无阈值)、可集成PC LD是目前研究的热点。
自1999年首次实现PC LD以来,1.55μm波长的GaInAsP/InP PC LD已取得很大进展。
已开发了包括低阈值LD、VCSEL、QD LD、可调谐LD 、FL在内的多种PC LD。
美国密歇根大学首次验证了在室温下电注入单缺陷模式光子带隙(PBG)微腔表面发射激光器,获得931nm激射(脉冲),阈值电流为300μA,最大输出功率为14.4μW,Q因子~1164;德国维尔茨堡大学研制成功的0.98μm 波长S形弯曲脊形波导SQW GRIN SCH InGaAs/AlGaAs PC LD的CW阈值电流为57mA,另外研制成功的1.6μm波长、8个共平面发射InGaAsP/InP QW SCH微型短腔PC LD,获得24mA的最小阈值电流和29%的最高外量子效率,室温CW输出功率达4mW;法国CPMA研制成功的1.55μm波长、室温工作Si上InP基2D PC MQW InGaAs/InP微腔脉冲激光器获得1.75mW阈值功率;韩国先进科技研究所在80K下获得~35μW输出功率的InGaAsP光子带边激光器,还研制成功0.85μm 波长GaAlAs PC VCSEL,输出功率为0.57mW(CW单模);美加利福尼亚技术研究所研制成功的1.55μm波长InGaAsP MQW PC纳米腔激光器获得220μW输出功率;法国Lyon研制成功的1.55μm 波长Si上InP 2D PC共平面Bloch模激光器输出功率达mW级。
光纤激光器FL是目前光通信领域的新兴技术。
近几年,单频DBR和DFB FL、可调谐EDFL、温度调谐FL、可调谐开关波长激光器、超多波长光源、高重复率超快等多种类型的FL均已取得较大进展。
由于高功率、高亮度多模泵浦LD的发展,高功率FL更是获得突飞猛进地发展。
双包层光纤是重大突破,双包层Er/Yb共掺杂的高功率FL成为研究热点。
IPG Photonics 公司在掺Yb FL实现了高达300W的创世界纪录的低噪声单模输出功率之后,又开发出700W的掺Yb双包层FL和2000W的高功率FL。
SPI的1.08μm波长掺Yb FL实现了270W以上的单模输出功率,1.565μm波长掺Er-Yb FL实现了100W以上的单模输出功率,这是迄今为止掺Yb和掺Er/Yb单模FL获得的最高功率。
掺Tm FL也有很大进展。
英国Manchester大学开发的掺Tm SiO2 FL在1.9457μm波长、0.1dB带宽时获得了高达4.1kW创纪录的峰值功率(150 ns脉冲)。
可调谐和多波长FL发展十分迅速,已开发了多种FL,可调谐环形掺Er FL成为主流。
已实现可调谐波长范围达200nm(1.4~1.6μm)的超连续FL,并已推出世界上第一台商品化80W 波长可调的掺Er FL,研制出具有90个波长的Q开关FL,NTT已研制成功1000个波长以上的WDM用超多波长模同步光源(SC光源),将波长数量提高了10倍。
喇曼光纤激光器(RFL)也已有产品。
RFL除采用通常GeO2的掺杂光纤作为增益介质外,最近又采用很有发展前途的高效P2O5掺杂光纤。
已成功演示双波长RFL和三波长RFL,并正在形成产品。
美国OFS Fitel实验室首次研制出一种具有19dB的开/关增益的6波长RFL。
PC FL的研究也获得重大突破,距实用化为期不远。
英国巴斯大学在掺杂Yb的1.040μm波长PC FL中,获得260mW的输出功率,效率为25%;该大学另一项创纪录的成果是将Yb环形掺入包层的PC FL,在0.98μm波长实现了3.5W的接近衍射极限的输出功率。
采用掺环技术,0.98μm波长的单模PC FL还获得了400mW的阈值功率和高达42%的斜效率。
量子点激光器在双异质结LD和QW LD基础上发展起来的最新一代激光器QD LD是目前国际上最前沿的研究重点之一,已研制出侧面发射、面发射和垂直面发射QD LD。
美Zia激光公司开发的1.3μm波长InGaAs/GaAs QD LD阈值电流密度为16 A/cm2,并开发出连续调谐范围为1.4~1.65μm的低阈值电流QD LD;柏林理工大学和桑迪亚研究所已实现了68μA的阈值电流(室温)的面发光QD LD;日本富士通研制成功阈值电流为数mA的1.3μmnm波长InGaAs/GaAs QD LD;德国Techniche大学研制的1.14μm波长InGaAs/GaAs QD LD输出功率为3.7W、阈值电流密度为20A/cm2;俄罗斯A.F.Ioffe研制的InGaAs/GaAs QD LD输出功率2.7W、阈值电流密度为90 A/cm2;美得克萨斯大学研制出1.25μm和1.3μm波长InAs/InGaAs QD LD阈值电流密度分别为26A/ cm2和19 A/cm2;德国维尔茨堡大学研制的0.98μm波长GaInAs/AlGaAs QD LD输出功率1mW(器件长20μm)和<50mW(器件长160μm);美新墨西哥大学研制的1.095~1.245μm波长InAs/InGaAs QD LD阈值电流密度为1.1KA/ cm2。
美国得克萨斯大学与加利福尼亚技术研究所第一个演示了PC QD LD。
加利福尼亚技术研究所首次在室温下演示了光泵浦的InAs QD PC LD,在二个缺陷腔和四个缺陷腔中分别获得了120μW和370μW的阈值泵浦功率。
量子级联激光器为中远红外波段光通信应用的QCL受到发达国家的极大关注。
目前,单模和可调谐DFB QCL 已成功应用,正在开发具有多峰值增益光谱及多波长发射的QCL。
Bell实验室不仅开发出第一台QCL,而且发展了不同波段QCL,已从4.2μm发展到13μm;输出功率从几mW发展到1W;工作温度从10K发展到300K。
Bell实验室制作的全球首款超宽带QCL,室温脉冲峰值功率达200mW(5.2μm波长)和13mW(8.5μm波长)。
还最新开发出获得1.5W 输出功率的新型QCL(室温脉冲),在-75℃获得1W的CW输出功率。
朗讯技术公司研制出可用于自由空间光通信的新型双波长单模可调谐QC-DFB QCL,在5.0μm波长和7.5μm波长同时获得单模发射,并且双模的可调性与单波长QC-DFB激光器相同。
奥地利维也纳科技大学成功研制出将强电子限制优点与AlGaAs/GaAs超晶格(SL)结构优良性能相结合的QCL。
传统F-P结构和单模发射DFB两种结构的GaAs基SL QCL均获得约300K的创纪录工作温度,发射波长为12.6μm,在78K时,获得1.6kA/cm2的低阈值电流密度和240mW 的高峰值功率。
休斯敦大学和海军研究实验室研制的以半导体异质结中带间跃迁为基础的QCL,格拉斯哥大学研制的AlGaAs/GaInAs QCL,Neuchatel大学演示的20μm以上波长远红外QCL均获得者较大进展。