光空间通信(FSO)技术及应用

　　在基础网的建设方面，使用光纤技术的高速网络正在不断完善。与此同时，光空间通信方式作为高速网络最后一公里的宽带通信方式，近来正受到各方面的关注。特别是，在城市宽带网络建设中，由于市政建设基本定形，新设光纤的施工需要繁琐的市政批准。有些地方如跨铁路、公路的施工非常困难，该通信方式的实用化对城市高速宽带通信网络的建设不失为一种极其有效的方法。

　　光通信方式分为利用光纤技术的有线通信方式和利用光空间通信技术(Free-Space Optics：FSO)的无线通信方式两种。光空间通信方式是将自由空间作为传送媒体，主要用半导体振荡器做光源，以激光束的形式在空间传送信息。对该领域的开发研究曾经风行一时。

　　FSO技术的历史可追溯到20世纪60年代。1960年，梅曼发明了自然界不存在的红宝石振荡器，作为相干性光源使用。第二年，HE-Ne振荡器在贝尔实验室开发成功。以后，1962年，又成功的开发了GaAIAs半导体振荡器。1970年，GaAIAs振荡器在日本、美国以及前苏联实现了连续振荡。小型、高速且可调制半导体振荡器的出现成为光传送研究得以大幅度发展的契机。

　　自从发明振荡器后，很快就有人尝试将其用于室外光通信。在日本，从1965年开始，用1年多的时间，利用He-Ne振荡器，进行了6.3公里的折返传送实验，以比较光空间通信与微波通信的区别。另外，NTT公司从1970年到1973年，利用3年时间在东京都中心地区设置了4个路径，进行了距离在520m～2.5Km的传送实验。此次实验使用的是He-Ne振荡器(波长0.63μm)和半导体的LED(波长0.8μm)。实验报告表明，光源性质的不同造成的传播特性上的差异并非很大。同时，实验还表明，空中传播造成的偏振面的变动较少，且传播损耗的大小在很大程度上取决于视程。此后，由于低损耗的光纤的出现，使得光空间通信方面的研究纷纷转向光纤技术领域，光空间通信的研究受到了冷落。

　　最近几年，由于光空间通信所需要的各种设备的价格下降导致光空间通信装置本身的价格降低，同时，光空间通信所持有的简便性、宽带性、无电磁干扰性、无需申请市政批准等特性，使得这种通信方式重新受到广泛的关注。

　　任何一种技术都有其局限性，光空间通信方式是在空中以激光束方式传播信号，需在可视距离内进行通信，并易受气象条件等因素的影响。

　　综上所述，可以看到，由于光空间通信方式的传送受视距限制，而且由于易受天气影响，为确保通信的可靠性只限于短距离通信，但同时，又具有带域宽、无需申请市政批准、特别是不受干扰、并可确保通信的私密性等特点，因此，较适用于高速宽带通信网路的末端传送线路。

　　另外，光空间通信的设置施工简单，短时间内可实现点对点大容量通信，因此，对于大容量的临时线路，以及灾害后的通信恢复工程是一种有效的选择。

　　FSO无线光通信产品的优势：

　　1)快速链路部署　　2)速度1M-2.5Gbps　　3)支持T1/E1，10/100/1000以太网，OC-3和0C-12　　4)室外或室内安装　　5)距离范围高达4公里　　6)全天候工作，可靠率达99.999%，远远高于国际规定的通信系统年可靠率93%　　7)不需要政府(FCC)、路权许可、执照或许可证　　8)可根据要求，增设微波备份

　　与微波通信比较：

　　这种网络结构的设置允许城域无线网在任何类型的天气下保持联接，甚至是浓雾和大雨中。　　1)产品成本有优势、稳定性好　　2)安装方便，调试简单　　3)不需申请无线频率使用权。

　　FSO技术出现已久由于在空气中传输衰减大，在大雾天等天气情况不好的时候可能无法使用，它只能在难以布线的地方用于短距离传输。而且在这些情形下WLAN分流。但随着企业对短距离高速率传输的要求越来越多，FSO还是有了自己的发展空间。这是因为，FSO与802.11b/a乃至LMDS等其他无线连网手段相比，还是具有：一是速率高，实验室中研制的FSO设备甚至能达到160Gbps；二是无需申请频段使用执照；三是安全性高，它虽是无线，在安全上却相当于光纤通信的水平等优势成为被长期关注的一项技术。

摘自《通信产业报》