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激光技术论文范文1
《激光雷达技术原理》以测量学和数据处理理论和方法为基础，讲授激光雷达技术的基本原理和数据后处理方法，同时结合实际案例讲解激光雷达技术在测绘、地质和工程等领域的应用前景和亟待解决的问题。由于激光雷达是一项测绘新技术，国内还没有成熟的教材，因此结合国际上较为权威的专著《AirborneandTerrestrialLaserScanning》［5］以及国内外相关的研究和应用成果自编了教程，对学生采取了“了解—新型传感器原理”“熟悉—激光扫描仪操作”和“掌握—激光点云数据后处理方法”的教学模式，以达到从理论到实践的教学效果。
1．1了解新型传感器原理
首先，以学生熟悉的全站仪为对照，让学生了解激光雷达是一种集成了多种高新技术的新型测绘仪器，具有非接触式、精度高(毫米级/亚毫米级)、速度快(可达120万点/秒)、密度大(点间距可达毫米级)的优势，且数据采集方式灵活，对环境光线、温度都要求较低。其次，让学生理解LiDAR的测量原理主要分极坐标法和三角测量法两种。其中，对于极坐标法测量，使学生了解测距的关键在于时间差的测定，引出两种常用的测时方法:脉冲法和相位法;让学生理解直接测时和间接测时的区别以及各自的优缺点，从而进一步了解脉冲式和相位式激光扫描设备的优势、局限性以及应用领域。最后，通过介绍激光雷达采集数据的扫描方式，让学生了解不同平台上的激光雷达传感器的工作特点，如固定式激光扫描仪适合窗口式和全景式扫描，车载、机载以及星载平台适合移动式扫描等。
1．2熟悉激光扫描仪操作
考虑到各类平台激光雷达的作业特点以及现有设备的情况，《激光雷达技术原理》课程以地基三维激光扫描仪为重点，让学生熟悉仪器的外业操作。尽管激光扫描仪数据采集的自动化程度较高，外业采集仍然需要解决扫描设站方案设计和不同扫描站间连接点选择等问题，要求学生在熟悉激光扫描仪软硬件操作的同时，还要掌握激光扫描仪外业采集方案的设计:踏勘工作区，分析研究最优化的扫描设站方案和坐标转换控制点选择，画出相关的设计草图，并设置主要扫描设站的标志。要求设站位置既要保证与相邻站的重叠，又要覆盖尽量大范围的被扫描对象，以减少设站数，从而提高外业数据采集效率。
1．3掌握激光点云数据后处理方法
利用点云数据可视化与点云原始存储格式之间的明显反差，让学生了解激光点云数据后处理的重要性和难点，及其已成为制约激光雷达技术应用瓶颈的现状。根据学生的理解程度，选取了点云的拼接/配准、点云的滤波和分类、点云的分割和拟合等后处理方法，要求学生掌握相关的算法并编程实现。
1．3．1点云的拼接/配准点云拼接是将2个或2个以上坐标系中的大容量三维空间数据点集转换到统一坐标系统中的数学计算过程。要求学生掌握如何解决点云拼接的两个关键问题:同名特征的配准以及旋转矩阵的构造。对于同名特征的配准，使学生了解常用配准方法的特点和适用范围，如ICP方法适合用于精拼接，而基于特征面的方法对场景特征分布要求较高等。着重让学生掌握最常用的人工标靶识别，以及特征面匹配，后者有别于学生所熟知的点特征匹配;对于旋转矩阵的构造，拓展学生在《摄影测量学》［6］中学习的基于欧拉角的旋转矩阵构造，掌握角－轴转角系和单位四元数方法。
1．3．2点云的滤波和分类要求学生了解滤波和分类的目的是解决激光脚点在三维空间的分布形态呈现随机离散的问题。掌握基于高程突变和空间形态学的点云滤波和分类方法。让学生理解单一的信息量会导致算法不稳健，从而引出多源数据融合的思路。目前，已经有很多激光扫描仪生产厂商推出的新产品中实现了多传感器平台的集成，如激光扫描仪会搭载小像幅的数码相机，甚至有些系统还提供由集成传感器生成的红外影像。每种数据源都有其自身的优点和局限性，将多源数据融合能够弥补各个单数据源的局限性，增大信息量，从而提高滤波和分类方法的稳健性。
1．3．3点云的分割和拟合要求学生掌握实现点云分割的相似性原则:平面性、曲面平滑度和邻域法向，以及常用的点云分割方法表面生长法。考虑到点云拟合是由离散激光点坐标计算特征模型参数的过程，要求学生掌握点云拟合中两个主要问题的解决方法:粗差剔除及最优解获取。
2实践教学法
实践教学是卓越工程师培养体系中一个重要的组成部分。作为技术性的测绘工程学科，除应用测量仪器采集数据、应用计算机处理数据的基本能力外，还需要构建实践教学体系以培养学生在实践中选用适当的理论、技术、仪器设备和作业方法解决测绘工程与地理空间信息产品生产实际问题的能力，从而使学生接受测绘工程与地理空间信息产品生产方案设计、实施以及实际应用中测绘工程解决方案确定等系统化训练。《激光雷达技术原理》课程实习要求学生全面应用所学知识，利用实习场地，依据实习目的和要求在老师的指导下分组独立完成全部实习内容。实习仪器为中国地质大学(北京)遥感地理信息工程教研室使用教育部采购专项购买的RIEGLLMSZ620三维激光扫描仪。《激光雷达技术原理》课程实习的目的主要是使学生通过三维激光扫描仪的使用，进一步巩固和加深理解相关理论知识和技术方法。要求熟悉三维激光扫描仪数据采集与处理(包括DEM、等高线和剖面图生成以及三维建模等)的全过程。通过实践性教学，不仅能够让学生掌握基本的软、硬件使用操作方法和LiDAR测量项目的作业流程，而且能够加深学生对所学专业理论知识的理解。培养学生的应用能力、创新能力以及严肃认真、实事求是、吃苦耐劳、团结协作的精神。要求学生必须参加每一个实习环节，协作完成实习任务，独立完成实习报告。实习内容主要包括以下部分。
2．1三维激光扫描
数据的外业采集要求学生分组完成测区划分和踏勘，确定测站位置，根据测区地形，设计外业数据采集方案，完成外业设站、反射标靶布设和数据采集工作。学生需要完成校园内建筑物点云数据和奥林匹克森林公园地形点云数据的采集。
2．2点云数据预处理
要求学生分别利用随机软件RiSCANPRO和上机C语言编程对外业采集的三维点云数据进行预处理，包括点云数据的滤波和拼接。
2．2．1点云滤波1)手动滤波要求学生利用RiSCANPRO对点云数据进行滤波。RiSCANPROv1．7．0有两种模式，即Filterdata和Terrainfilter。前者针对一般数据，后者对于提取地形的数据有明显效果。2)自动滤波要求学生上机应用C语言编程实现数学形态学方法、移动窗口滤波法、迭代线性最小二乘内插法、基于可靠最小值的滤波方法等常用的地形滤波算法，对外业采集的数据进行滤波，并对各算法的结果进行比较和分析。图1为学生基于虹湾地区嫦娥一号激光测高数据，利用五种滤波方法滤波后的数据点残差值分布图［7］。
2．2．2点云拼接1)基于反射标靶的点云拼接要求学生利用RiSCANPRO软件，结合外业数据采集时布设的标靶连接点，对地形和建筑物点云数据进行拼接。激光点云数据的拼接有两种方式:公共反射体的方式和采用使所有的反射体处于同一坐标系统的方式。在实际操作过程中，要求学生对两者结合使用，以期达到更好的拼接效果。2)基于特征面的点云拼接要求学生在对点云进行拟合的基础上，选取至少三对相互正交的特征面，利用C语言上机编程，实现基于特征面的点云拼接，并与单纯基于点的拼接结果进行对比，分析不同方法的优缺点。
2．2．3地形数据处理对地形数据的处理主要包括三角化、平滑、生成等高线和剖面。三角化参数的设置可参考量测工具量测出的点云中两点之间的距离初步设定，这个值可适当调整，目的在于使图中的点云数据彼此之间能尽量大面积地构成三角网;要求学生对已经完成三角化的数据进行平滑处理;针对已经完成平滑的数据，利用RiSCANPRO软件生成等高线。剖面图的显示既可以针对三角化之前的数据，也可以针对三角化之后(包括完成平滑的数据)来操作。
2．2．4建筑物几何模型重建针对《激光雷达技术原理》数据处理方法的教学内容，指导教师结合自身的研究成果组织研究生开发了点云分割和拟合以及三维建模等软件模块，考虑到学生的掌握程度和实用性，要求学生在利用软件模块实现点云数据分割和拟合的基础上，利用AutoCAD软件手工建立建筑物的几何三维模型，基于3DSMAX软件建立建筑物纹理模型。图2为暑期教学实习中指导学生利用商业软件和自主开发的软件模块重建的地大校园主要建筑物的三维模型。
3结束语
激光技术论文范文2
这一技术主要是以电话系统为主发展起来的，电话机和交换机是传达技术的重要途径，可以在光电领域中得到较快的传输。有些电视台主要利用双音多频技术来实现传输相关的指令，同时还能够根据节目的需求来插播重要的节目内容。有些广播电台主要采用的是DTMF技术来实现城市应急系统的建设，广播的终端设备应该得到自动控制，进而对一些波段或者是网络中的恶意攻击及进行防范。这种技术的功能性比较强，逐渐实现了控制系统的高效性。
2常用应急广播远程唤醒技术
从我国现如今的应急信息程度上看，存在的主要问题就是系统的统一性得不到满足，而且技术手段比较复杂，采用的唤醒式技术也存在着明显的差异。接下来，笔者就对不同的唤醒技术进行深入介绍：
2.1调频副载波
所谓的调频副载波主要是在调频广播进行的过程中，根据基带中空余的频谱来进行相应数据和声音的传递。这种技术在实际应用的过程中主要表现出的特点就是投资少，应用范围广以及频谱节约程度高等特点。其中比较常见的技术类型包括SCA信道，RDS数据系统以及RBDS等等。从这些系统中可以看出，RDS系统的应用方式比较典型，接下来，笔者主要以这一系统为例，着重分析调频副载波传送技术的重要性。这一系统的工作原理比较复杂，在构成RSD信道之后，和相应的立体声广播中的主副信道以及导频等构成调频立体声广播的基带信号，然后对高频主载波进行调频。另外，还需要根据发射机本身的RDS功能来增加激励器。与此同时还需要和相应的数字解码器相匹配，同时加大RDS副载波的信息频率，通过记录，这一设备的待机状态和科学的运行频率是相连接的，应急信息的播放也是经过这一程序进行的。
2.2TS流方式
在应急广播信息的传输和远程终端的共同作用下，实现了自动唤醒。在实际的应用中可以根据相关信息技术的规定作为标准和依据，通过数字电视以及卫星电视等形式逐渐对传输的流程进行完善和改进。第一，适配封装。在接收广播消息时，需要对其进行解析，这一过程中主要采用适配封装的形式。最终以适应TS流的传输为主，输送到插入设备中，提供广大受众紧急信息的传输，同时还可以通过编辑软件或者是编辑系统来实现字幕的添加，在这一过程中又适配封装成字幕指令，同样传输给插入设备。控制ASI切换器，当有紧急广播消息时，切换到插入了紧急广播表的Ts流；当无紧急广播消息时。切换到正常播出的TS流；将设备工作状态信息反馈给消息接收设备。第二，播出插入：根据播出插入指令。可以通过以下三种方式进行应急广播预警信息的：在正常播出的Ts流中插入紧急广播表；在原电视节目的视频图像中叠加字幕；将原广播节目替换成紧急广播节目。第三，ASI切换：在切换设备中，根据播出插入指令，完成正常播出的Ts流到紧急广播节目流的切换。切换时需在收到应急指令和确认紧急广播节目流正常传输的基础上进行切换；控制ASI切换器，当有紧急广播消息时，切换到插入了紧急广播表的TS流；当无紧急广播消息时，切换到正常播出的TS流。第四，数字电视接收终端，通过解码TS流，判断是否需要自动唤醒带电终端播放应急广播消息。
2.3CMMB
CMMB系统在设计的过程中将紧急广播技术融入到其中，这种系统具有一定的特殊性，通过消息格式的不同来传输紧急的广播消息。在此过程中还根据国家颁布的相关规定来对紧急广播数据的相关信息进行封装，具体来说，其步骤主要表现在以下几个方面：第一，紧急广播的消息主要包括上、本和下级，同时还要根据消息的相关来源和类型做好消息的排队工作。第二，在应用的过程中，要将广播消息进行拆除和封装，使其形成一个或者是多个紧急广播表，来对不同的数据段进行承载。具体来说，广播表的整体结构和复用帧运行程序比较复杂。第三，需要将紧急广播的数据段和CMMB系统相互配合使用，其中包括紧急广播表的相关数据信息，广播的顺序号码以及紧急广播的时常等等。第四，复用封装紧急广播表也是一种普遍的应用方式，可以通过无线数字广播以及卫星等系统来进行数据和信息的传播。其播放终端以多媒体终端为主。第五，在接受终端接收到广播信息之后，需要对其进行解封装，将消息进行合格处理。在实现远程唤醒工作中，需要对复用帧的格式做好分析。同时按照移动多媒体广播的相关规定来做好标识工作，实现中断设备的自动接收。这就是CMMB系统的最终工作原理，也是应急广播技术应用的主要方式。
2.4调频共缆
调频共缆技术是指利用FM频率调制技术将广播，被调制的广播音频和控制信号与有线电视节目共用CATV同轴电缆，光电网络传输，即共缆。广播音频、广播控制和有线电视信号在CATV同轴电缆／光电网络中，各自采用不同的频段传输，不会产生交互调制现象。运用到应急广播预警信息系统中，调频共缆技术可以实现上、下级信息的自动切换及终端自动唤醒接收预警信息的功能。以村镇规模为例，可以采用调频信号同频陷波式插入技术对单一行政村运用调频共缆技术。实现应急广播的远程唤醒。对单一行政村也可以采用调频信号高电平压低电平式插入技术，实现村级应急信息的插入和远程终端的自动唤醒。采用调频共缆技术可以通过广播光信号插网和电话远程播控联网等联网技术实现对由多个自然村形成的一个行政村的应急信息远程控制。
2.5双音多频信号
双音多频信号(DTMF)是由贝尔实验室开发的信令方式，通过承载语音的模拟电话线传送电话拨号信息。在应急广播系统中，通过将双音多频信号作为控制信号，实现有线网络或无线网络之间有效的通信识别和可靠的远程控制响应。第一，者直接用手机经市话网拨打应急系统的电话接入号码。第二，电话智能接入器可以自动进行来电铃流检测、摘挂机处理，可以实现语音提示、身份识别(密码认证+语音识别)、电话按键指令转发和登录者分级管理等功能。第三，双音频信号巡检码发生器产生的双音频巡检码信号用于指示用户登录的休眠工作状态，当处于电话登录休眠状态时，双音频信号巡检码发生器就不断产生连续的DTMF双音频信号，此时广播系统的终端收到该巡检码信号后，将拒绝启动应急广播。播出正常的FM调频节目。若没有双音频巡检码，终端经过判断后启动应急广播。第四，专用频点FM调制器和混频发射器，用于对专用音频信号(电话按键、巡检码等双音频信号和语音音频信号)进行调制并和其他普通频点的FM节目信号进行混频发射，通过有线(CATV)或无线FM广播方式发送到终端。
3适用于我国广播电视系统现状的应急广播远程唤醒技术
3.1完备性
要支持多部门、多传输通道、跨区域的传输和，以适用于不同应急事件、不同传输通道损毁情况时的要求。在保证中波广播、短波广播两种常用的有效传播手段的同时，尽可能实现在多种广播电视通道中的透明传输。
3.2兼容性
在尽量不改变现有广播电视传输系统的现状。实现与现有传输系统的无缝对接，实现与现有应急广播体系和各省市应急终端的合理对接。
3.3安全性
有别于普通广播电视节目内容，应急广播系统的内容极为敏感，内容与目标区域、时间有高度的相关性，所以必须在系统的全链路考虑安全防范问题。
4结论
激光技术论文范文3
就农业技术推广人员的结构性问题而言，主要存在的问题是推广人员数量较多但是质量相对较差，一些推广人员没有受过与从事工作相关的专业培训，在农业技术推广工作中不能很好地完成推广任务。除此之外，农业技术推广人员的角色定位不够清楚，一些农业技术人员编制在农技推广部门但是工作在政府管理部门，做不到专业的技术推广服务。此外，农业技术推广人员享受的待遇相对较差，从而使得他们的工作积极性很难提高。按照法律相关规定，农业技术推广的资金是由国家财政直接拨款的，但是一些地方政府对于农业技术推广的经费不能及时发放，导致技术推广人员的工作热情很难提高，也不能吸引到更多的专业人员参与到技术推广的工作中。一些农业技术推广专业的学生毕业后宁可选择非专业的工作，也不想从事农业技术推广工作，从而导致农业技术推广人员断层的现象较为严重。
2提高农业技术推广人员能力的途径
2.1改善推广人员的工作环境
农业技术在推广的过程中需要专业性人才，生活环境的艰苦会使得一些专业性较强的人才不愿意从事农业推广工作，从而导致专业人才严重缺乏。一些工作人员虽然能够坚守岗位做本职工作，但是工作积极性很难提高，有些甚至失去工作的热情，工作效率也很难提升。为了提高技术推广人员的工作效率，就应该改善农业技术推广人员的办公条件，不但要对其工作环境进行改善，还需要改进工作设备，实现技术推广人员办公自动化，对工作环境的改善可以有效提高工作人员主动工作的意识。
2.2加强对农业科技推广人员的培养
加强推广人员对技术工作的学习是提升推广能力的关键环节。为提高技术推广人员的工作能力，需要构建合理的人才培养模式，加强推广人员对农业发展新技术的掌握。一些农业科技管理部门应该充分利用农业科技入户的机会增加科技人员下乡的次数，从而让他们在生产实践中得到锻炼，进一步提高技术人员解决实际问题的能力，使得技术人员的自身素质和工作水平得到提高。除此之外，在农业技术的推广中应该提拔一些专业技术骨干，让他们在技术推广的过程中起到一定的领导和带头作用，将他们的专业知识和推广经验传授给年轻的技术人员，这样就可以使得技术人员的整体素质得到提升。
2.3加强农业技术推广的机构建设
只有切实加强农业技术推广的机构建设，才能有效提高推广人员的工作能力。在机制建设中，一是应创新管理体制。各个地方应该结合农业技术推广体系的实际情况，在农业主管部门的指导下对基层农业技术推广体系进行管理。此外，还要根据农业推广服务机构的意见对推广人员实行绩效考核和调配，为农业推广人员提供一定的业务经费，解决推广工作中出现的经济困难；二是应该提高农业推广机构的公益性职能。技术推广的各个地区要根据国家的相关规定和要求进行推广服务，对于一些乡（镇）和区域性的农业推广机构和组织的公益性应该有一个准确的定位；三是应落实推广机构人员的编制。相关管理人员应该遵循高效、精干、合理的原则选择农业技术推广人员。此外，还应该结合当地农作物的种类和种植面积以及具体的地理情况进行科学预算，有效落实区域性农业技术推广机构的人员编制情况。
3结语
激光技术论文范文4
随着网络的发展，大量的信息进行发送、传输、接收使信息传输操作面临严峻的形势。我国正在建设信息高速公路，综合考虑传输速度快、信息量大、出错率小等因素，光纤传输最为适合。光纤全称光导纤维，由玻璃或者塑料制成的纤维，由包层、内芯和树脂涂层三部分组成，每根光纤内芯很细，由包层保护，光纤聚集在一起形成光缆。光纤又分为单模光纤和多模光纤。光纤通信采用光波传输，通信带宽大、抗干扰性好和信号衰减小等优点，成为了现在主流传输方式，它是一个庞大的系统，由每一部分协调运行。
2 光纤通信技术的发展史
近几十年来，通信技术发展迅速，随着通信技术要求越来越高，光纤通信具有带宽高、出错率小、传输快速等特点，使其逐渐走进人们视野，成为应用最广泛的通信技术。目前，我国主干网基本上也都是光纤通信，但仍存在一些不足。为了更好、更安全的通信，我们需了解光纤通信技术的发展史。光纤通信技术起源于国外，20世纪五六十年代，开始研制出光纤，但那个时候光纤的损耗高达每千米358分贝。后又经过英国科学家几年的研究，研究出理论损耗可以减少到每千米19分贝的新型光纤。接着日本也开始研究光纤，但还是没能达到最低损耗。最后，康宁公司采用粉末法研制出了每千米损耗20分贝的石英光纤。最近，掺锗石英光纤损耗降到了每千米0.2分贝，已经达到了石英光纤理论上提出的最低损耗极限。
3 光纤通信技术
3.1 光纤通信技术概述
光纤采用光波通信，光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用全反射原理来传输信息的材料。光纤的发射装置的一端采用发光二极管或者一束激光将光脉冲传输至光纤，另一端接收装置采用光敏元件检测脉冲信号。光纤又分单模光纤和多模光纤，单模光纤的直径在8um-10um之间，多模光纤的直径有50um和62.5um两种。两者相比，单模光纤的传输距离更长。
3.2 光纤通信技术的特点
3.2.1 传输带宽高、容量大
光纤与双绞线和同轴电缆相比，其传输带宽高及信息容量大。带宽高和光纤的直径没有直接关系，即：不会由于光纤的直径大而带宽高 。随着光纤通信系统各个终端设备技术的改进，与密集波分复用技术结合应用，使得光纤的通信带宽高及信息容量大。
3.2.2 损耗低，传输距离长
在光纤、双绞线和同轴电缆三种传输介质中，光纤的传输损耗最低。由于损耗低，那么传输的距离相对而言也就长。减少了通信系统中的中继器使用量，从而降低了布置整个系统的成本，直接给运营商带来更好的经济利益。
3.2.3 抗干扰性好，保密性强
光纤以石英为材料制成，石英有较好的绝缘性、抗腐蚀性，从而抗电磁波干扰性强，不会形成接地回路。一般电磁波传输容易泄露信息，从而保密性差，而光纤基本上不会发生串扰现象，保密性强。光纤在通信中，受环境影响极小，可见光纤适用于强电领域。光纤还有质量小，轻便，布网方便，成本低，原材料石英丰富，耐高温等特点。
4 现代光纤通信技术的现状
21世纪，光纤通信技术快速发展起来。光纤通信技术主要是引入了光纤接入网技术和波分复用技术，从而大大的提高了通信的质量和安全性。
4.1 光纤接入网技术
光纤接入网技术是光纤通信技术一个全新的领域，来实现信息快速和高速传输，满足了人们生活的需求。光纤接入网技术由宽带的主干传输网络和用户接入各部分组成。光纤接入网技术的关键环节或者最后一个环节就是用户接入技术。要想所有用户实现信息的高速传输，满足用户的带宽需求，用户接入技术主要是对接入网的用户终端而言，通过该技术为用户提供方便，方便为用户提高不受限制的宽带，来满足用户需求。光纤接入网技术除了为网络通信主干网负责数据传输外，还负责网络中所有用户接入网络的用户接入技术。目前，根据光纤宽带的接入位置，来进一步区分光纤，主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等类型。首先，介绍光纤到户技术，简称FTTH。光纤到户技术主要在光纤宽带接入方面来提供全光的接入方式。光纤到户技术利用光纤带宽的特点，先收集宽带信息，接下来整理处理宽带信息，最后传输宽带信息。通过这样的操作来给用户提供所需要的带宽，来满足用户上网需求和信息传输需求。可见，光纤接入网的最后一个环节是光纤到户技术。根据光纤到户技术不同的应用来看主要分为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术两种形式。光纤有源接入技术实际上就是点到点的P2P技术，其主要为用户可以实现用户PC到服务器终端的直接连接，P2P可以实现高带宽接入；光纤无源接入技术则为一点到多点的XPON技术。传统网络通信方式一般都具有通信瓶颈的问题，光纤接入网技术能够很好地解决这个问题，能够满足主干网络或者核心网络的传输通信信息量。为了更好地满足用户和网络的传输需求，通常光纤接入网技术会结合SDH. ATM等多种技术混合使用，产生GPON、APON和EPON三种技术。一般而言，在电路交换性的业务通常使用GPON技术；只在信息传输过程中起到点对多点的连接作用的是EPON；相比较而言APON技术相对复杂，其用的比较少。
4.2 波分复用技术
波分复用技术是使用波分复用器，来大大降低光纤的损耗，从而来提高带宽，传输更大的信息量。波分复用技术可以使用在不同的光波频段和不同的波长，将传输的低损耗窗口分为很多个单通信管道。波分复用技术同时也在发送端装备波分复用器，利用它把不同的信号一起传送到光纤中，再利用光纤进行信息的传输。同样也在接收端安装波分复用器，其作用是把光纤中输出的信号再按不同的频率和波长进行分开处理。在接收端分离这些不同信号过程中，在同一个信道里的光波信号是独立的，从而实现不同光波信号在同一个信道里传输，即光复用技术传输。目前，波分复用技术在飞速发展，使用范围不断扩大。波分复用技术其中的粗波分复用技术，其信道间隔为20nm，采用波分复用技术中的集体发送和划分，从而实现在1260nm-1620nm范围内波长的波分复用。采用此技术能够大大降低光器件的成本，从而提高运营商的经济利益，同时也在很大程度上提高了信道容量。因此，波分复用技术得到了很多运营商的好评并得到了很大程度的应用。
4.3 光放大技术
在光纤接入网技术和波分复用技术两个技术成熟的同时，为了更好地通信，进一步引入光放大技术，光放大技术主要是采用光放大器对光信号进行放大加强。光放大技术很大程度上促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的快速发展。在放大传信号之前，应该进行OEO变换，即：光电变换及电光变换。
5 总结
激光技术论文范文5
1.1损耗低，传输距离远
与普通的通信相比，光纤的损耗率要低得多。目前，光纤的损耗可以低达0.2dB/km。中继光放大器间距可达100多km，而传统的铜电缆中继放大器间距仅为几百米到几千米。因此，除了用户到小站间仍使用铜电缆，其他通信网中包括电视网、跨海洋的网络全部使用光纤通信。光纤通信在长距离传输中的优势非常明显。目前光纤通信的最长通信距离达到10000m以上。
1.2抗干扰能力强
与其他光缆相比，光纤通信具有非常明显的优点———抗电磁干扰能力极强。光纤通信设备的主要成分是SiO的应用给光纤通信技术带来无可比拟的优势。由于石英具有极强的抗腐蚀性和绝缘性，因此，应用到光纤通讯设备上使其同样具有较强的抗干扰能力。光纤通信不会受到太阳黑子活动、电离层变化、雷电以及人为释放的电磁等方面的干扰，这一特性使得光纤可以应用到军事领域中。
1.3安全性和保密性高
因为光纤主要依靠光波的全反射原理进行传输，光信号完全被限制在包层内，光波泄露的现象很少发生。而且一个光缆内的很多光纤线之间也不会相互干扰，因此，光通信的抗干扰能力很强，保密性和安全性非常高。此外，光纤的重量很轻、体积较小，这样既节省空间又使得设备的安装非常方便。另外，用来制作光纤通信设备的原材料越来越丰富，而且价格低廉，稳定性好，同时受环境温度影响小，使用寿命很长。光纤通信技术这些优势使其在日常生活中的应用范围和领域越来越广。
2光纤通信技术在我国的发展现状
2.1普通单模光纤的现状
光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。目前，普通单模光纤是我们生活中最常见的光纤。单模光纤只能传输一种模式的光，且对光源的谱宽及稳定性都有较高的要求。随着光纤通信技术的发展，单模光纤的传输距离和信息容量也在不断增加，G652.A光纤的性能还能进一步优化和提高。符合ITUTG654规定的截止波长的单模光纤和符合G653规定的单模光纤是对G652.A光纤进行了改进。
2.2接入网光缆的发展现状
光纤接入网指的是以光纤为主要媒质实现接入网的信息传送。光纤接入逐渐替代原有电缆，成为通信接入网未来重点的发展方向。接入网光缆的发展趋势主要体现在接入网的光缆距离不断缩短、分支越来越多、分插频繁等。通常情况下，接入网的光缆会采用增加光纤芯数的方式来增加网络容量。尤其是城市的光纤管道，由于管道内径有限制，只能通过增加管内光纤芯数和光纤的集装密度来增加网络容量，同时需要减轻光缆的重量，缩小光缆的直径。通常，接入网光纤使用G652普通单模光纤或G652C低水峰的单模光纤，而前者在我国使用较多。
2.3室内光缆的发展现状
室内光缆指的是光传输载体（光纤）经过一定技术手段处理而形成的线缆，通常需要同时支持语音、数据以及视频等信号传输。室内光缆主要包括综合布线与局内光缆两大部分。其中综合布线的光缆一般供用户使用，放置在室内用户端，而局内光缆放在中心局或其他各类电信机房内。室内光缆结构的设计和应用容易受到建筑物本身的限制及光缆材料多样化的影响，因此室内光缆相对复杂。虽然其抗拉度较小，保护层也较差，但是室内光缆仍然有经济、便捷、便于信息传递等自身优势。室内光缆传输信息速度很快，而且具有信号稳定、清晰、强烈，抗干扰性好，信息流量大等优点。
2.4通信光缆的发展现状
通信光缆主要包括多根光纤芯和包层组成的缆芯、外保护层，属于全介质光缆，是电力系统中最为理想的通信线路。通信光缆主要依靠电流传输信号，在数据信息传输方面具有一定优势，但是其传输信息量较小。ADSS光缆则因为其可以单独布放，比较适用于电力通信领域。目前我国电力系统改造过程中广泛应用ADSS光缆，但是我国通信光缆的产品结构和性能仍然需要进一步完善。
2.5塑料光纤的发展
塑料光纤在我国也得到了广泛应用，其成本低廉、传输速度较快，是优质的短距离信息传输介质。它主要利用光的全反射或者光在塑料纤维内的跳跃来进行传输，因此在数据传输系统领域有巨大的潜在市场。塑料光纤可以应用于海底。在海底进行铺设时，海底光纤使用绝缘材料包裹导线，同时其两端采用激光器，大大节约成本，相应的通话费用也有一定的减少。
3我国光纤通信技术在未来的发展趋势
3.1超大的容量，超长的距离
超大容量、超长距离的传输技术在我国通信技术领域将有广阔的应用前景。波分复用技术（WDM）通过增加单根光纤中传输的信道数，大大提高光纤传输系统的传输容量。目前1.6Tbit/s的光波分复用系统已经大量商用，同时全光传输的距离也在逐渐增加。而光时分复用技术（OTDM）通过提高单信道速率来提高传输容量，使目前单信道最高速率达到640Gbit/s。要想进一步提高光纤通信的传输速度和传输容量，仅仅依靠光波分复用技术或光时分复用技术是很难实现的，必须同时结合光时分复用和光波分复用技术，只有这样才能进一步提高光纤的传输速度和容量。
3.2光网络智能化
智能化的光网络是我国光纤通信技术未来非常重要的发展方向。近50年的发展历程中，信息传输一直占据着光纤通信技术的主导地位。随着计算机技术的迅猛发展，网络技术和通信技术实现完美结合，进一步促进光网络通信技术朝着更高更好的方向发展。现代化的光网络不仅能实现信息数据的传输，同时结合计算机控制技术、自动发现功能及更加完善的自我保护修复能力，真正形成智能化的光网络。
3.3摆脱电处理过程，实现全光网络
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随着互联网技术的飞速发展，IPTV、OTTTV、网络视音频等新媒体不断冲击着传统广播电视的传输覆盖阵地，广播电视的竞争压力越来越大，市场规模份额逐渐缩小，受众大量流失，广电行业的繁荣发展遇到了严峻挑战。就当前实施三网融合来讲，电信行业发展推进最快，市场份额不断增加，受益最多;而广电行业原有的发展优势却在不断被弱化，行业市场份额逐级减少。尽管广电行业内部近年也在改革，但力度不大、进展缓慢，全国并未形成统一的整体格局，而是各省(市、自治区)各自为政，未真正实现全国广电网络的整合。此次三网融合中，广电网络并未通过数字化和双向化改造提升行业竞争实力，反而失去了原有的市场优势。
2制定发展措施
面对新媒体传播技术的挑战，广电行业应当高度重视，深刻反思，找准差距，从多方面入手，制定发展措施，尽快摆脱被动不利格局。一是要重视提高节目质量，调研不同受众者的需求，认真策划和研发节目内容。二是借鉴其他传媒的成功经验，重视拓展业务空间，不断创新服务方式和手段，用高质量的节目和周到的服务赢得客户。三是急需实现真正意义上的制播分离，通过改革节目制作运作机制，提高节目制播能力，不断丰富节目内容，满足不同受众群体的多种需要。四是充分开发利用广电传媒的实用性、独特性和不可替代性的资源优势，从抓好市场调查研究入手，不断研发更新广电传媒新产品，积极参与市场竞争，巩固城市有线广播电视网络媒体阵地。五是拓展互联网新媒体领域，争取政府在政策层面上更大力度和更有实效的协调和支持，充分运用高新技术手段，不断拓展新媒体业务发展空间，巩固农村直播卫星覆盖等优势。六是要心存危机忧患意识，积极开拓创新和锐意进取。
3加强技术监测的必要性
广播电视技术监测是政府履行监管职能与确保安全播出的技术监管手段和重要技术环节;是主管机构实施行业技术质量评比、评判和规范化管理的基本依据;是维护空中广播电视电波运行秩序、保护用户权益和监测广播电视覆盖效果不可缺少的有效手段;是促进广播电视行业自身发展的千里眼和顺风耳，实现广电行业内部自我管理和建立广播电视技术质量自我监督机制的耳目和有力助手;是加强安全播出管理、改善播出质量和扩大有效覆盖的科学技术手段，是实现广播电视事业产业繁荣发展的有机组成部分。广播电视监测是伴随着广播电视传输和覆盖的发展而发展的，广播电视覆盖到哪里，相应的监测技术系统就应当跟随覆盖到哪里。一个庞大的现代化广播电视传输覆盖网需要构建一个高质量、高效率和完善的广播电视监测网，并且不同的广播电视传输覆盖手段需要不同的技术监测措施，以实现监管机构对广播电视传输覆盖网的播出质量实时监测，对电波覆盖效果和传输情况准确、有效和及时地进行核查，维护和管控空中电波和网络频道运行秩序，核查各类播出系统是否符合播出相应的技术参数标准。广播电视监测的主要任务是:监测广播电视覆盖效果和传输及播出技术质量;监测广播电视频段无线电波秩序和网络频道秩序;监测境外电台对我国广播的动态等。这就是说，要对广播频段各种传输和播出手段的技术质量和覆盖效果进行监测;要对各种传输和播出手段是否合法、是否按政府批准的技术标准和技术规范进行传输和播出进行监测;要严格保护并有效利用频谱资源，保证广大受众良好收听收看;要对境外对我国的广播是否按国际法规和国际协议规定的技术条件进行监测，以维护我国的合法权益。加强广播电视监测，完善对广播电视多媒体播出传输的全方位无缝隙监管，是广电职能部门义不容辞的责任。广播电视行业在求生存、谋发展的同时，要牢记“确保广播电视安全播出”的根本职责和义务，务必高度重视对广播电视监测系统的技术更新改造，采用科学、有效和完备的技术监测系统，加强对广播电视监测系统及时进行补位、跟进和完善，加大对广播电视新媒体播出全方位的监测监管，不断增强广播电视安全播出保障能力，有效地保障广播电视播出质量和传输覆盖效果。
4甘肃广播电视监测技术系统现状
甘肃广播电视监测工作起步较早，从最早的手动、半自动广播电视监测阶段，发展到单板机自动监测、磁带记录、及时报警、纸带打印;再到采用上海科江公司的自动化无线广播电视监测系统，实现了全省15个地市30多套中波广播的联网监测，以及兰州市区4套开路模拟电视、10多套调频广播的有效监测，使我们的监测工作迈上了新台阶。随着国家广电总局有线网络监测中心甘肃分中心的建成，对所辖地区有线电视播出前端的数据采集和监测终端进行质量、内容和安全的监测，实现了对全省15个地市模拟有线电视的有效监测，我们的监测工作取得了长足的进步。而北京博汇公司TrinityAres数字卫星电视监管系统的使用，标志着我们的监测工作进入了全新的数字化时代，实现了监测手段的现代化、网络化、智能化，是甘肃省广播电视监测史上的一个重大突破。图2为该系统的结构图，图中的虚线框表示可选的连接方式，因为组播数图2TrinityAres数字卫星电视监管系统框图据中已经包括监测参数及TS码流，码流监测集中监管主机与监测前端主机网络相连，前端监测主机一块板卡对应一个码流，即可完成信号监测、画面显示、集中控制等全部功能。另外还引入了博汇公司无线数字广播电视监测技术，随着新平台的建设和不断完善，逐步实现了对广大县级地区无线调频广播的远程监测，极大促进了无线广播的有效覆盖。虽然甘肃省初步建立了有线广播电视监测系统、无线广播电视监测系统、卫星广播电视监测系统，对广播电视无线、有线和卫星传输与覆盖的安全播出能够进行监测，但由于多种因素的限制，目前省级广播电视监测系统还不适应新技术发展和新媒体监测管理工作的需要，特别是受当地经济条件制约，省级监测系统设备技术升级改造经费不到位，造成全省广播电视数字化节目、网络视音频信息节目和多媒体手机电视节目等至今尚未配置相应的技术监测设备，造成广播电视数字化节目和多媒体手机电视无法进行有效的监测和管控，亟待引起有关方面予以高度关注和重视，尽快落实技术升级改造经费，确保数字化监测系统设备得到及时更新改造，确保数字化广播电视节目得到有效监测，全省广播电视安全播出得到保障，更好地适应新媒体发展和技术变革要求。
5提升技术保障能力的重要性和紧迫性
确保安全播出关系到国家舆论导向正确性，关系到广大用户的收听收看权益，这不仅仅是技术问题，也关系到社会稳定和健康发展的问题。因此，我们要不断增强对安全播出重要性、紧迫性和责任感的认识，务必把提高广播电视安全播出可靠性和不断提升安全播出保障能力放在各项工作的首位。随着广播电视事业产业的繁荣发展，广播电视节目的套数越来越多，节目播出时间越来越长，而对设备所要求的检修时间却越来越短，对维护人员的技术素质要求越来越高。随着广播电视监测监管节目信息量的不断加大，对监测技术岗位人员带来的工作压力和难度加大。同时随着广播电视播出传输设备集成化程度越来越高，其系统设备的技术更新换代越来越快，涉及安全播出技术环节的底层设计问题越来越成为难以破解的“黑匣子”，这一系列问题给安全播出技术一线单位带来了相当大的工作难度。这说明无论是广播电视监管机构还是安全播出责任单位，都务必高度重视安全播出技术环节工作，无论对人员素质要求还是在技术设备层面上来讲，都必须想方设法地全面提升技术保障能力，特别要在两方面入手:一是播出传输机构务必要严格落实《广播电视安全播出管理规定》(总局62号令)及其各专业实施细则，才能有效化解技术和管理上的难题和挑战;二是政府要加大投入，尽快提升和完善广播电视监测技术系统，对广播电视播出质量及其安全性实施全方位的全程可靠监测和有效监管，以更好地适应广播电视多媒体繁荣发展对广播电视安全运行和播出保障提出的要求。
6广播电视繁荣发展与监管监测
