作 者:中国无线电 范国良
(1)收发端对准问题
FSO是一种视距宽带通信技术,发射机与接收机之间需要严格的视距传输条件才能实现通信。当通信设备安装在高楼的顶部时,在风力的作用下设备会发生摆动,这样便会影响激光器的对准精度。楼宇结构中某些部分的热胀或轻微地震等因素,有时也会导致发射机和接收机无法对准。
(2)大气媒介的影响
恶劣的天气情况,会对FSO的传播信号产生衰耗作用。空气中的散射粒子,会使光线在空间、时间和角度上产生不同程度的偏差。大气中的粒子还可能吸收激光的能量,使信号的功率衰减。衡量FSO信号可靠性指标之一——LINKMARGIN,单位为dB,其意义为FSO设备正常工作所允许的最大功率损耗。一个典型的FSO系统的LINKMARGIN值为20dB,即在天气晴好的条件下,光信号每公里的功率损耗大约为1dB,也就是说,一般无线光通信系统的最大工作距离是20公里。FSO采用的红外光在空气中传播时易受各种气候因素的影响,如雨、强烈日光等。在大雾天气下,信号衰减可达到每公里400dB,这使FSO系统的有效工作距离不到50米,甚至比无线局域网传输距离还要短。因此,FSO需要寻求一种最优波长频率,并在通信链路中找出波长与性能的最优组合。
(3)传输距离与信号质量的矛盾突出
FSO传输距离越大,光束就会越宽,接收端收到的光信号质量越差。目前较远距离的大气激光通信的研究还没有取得突破性进展。
(4)激光的安全问题
激光束的安全性是FSO系统必须考虑的问题。光信号发射功率必须限制在保证人类眼睛安全的功率范围内,这也限制了FSO的通信距离。
5 总结
无线光通信作为一种快捷的宽带网实现方式,已经逐步成为现实。本文简单介绍了无线光通信的基本概念、系统的构成、特点和优势,以及在通信领域的应用及研究情况,同时也分析了其存在的技术问题。
无线光通信系统将来的研究将集中在增加传输容量、延长传输距离、自动方向对准、降低设备成本等方面。如果这些问题能得到有效解决,那么FSO将发挥巨大潜能和优势,成为无线通信领域的一个新亮点。