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1、FSO介绍,什么是FSO,自由空间光（FSO,Free Space Optics）通信是信号沿光束通过自由空间传输的过程。早在100多年前，A.G.贝尔提出Photophone光电话。上世纪70年代，FSO技术因其高带宽和安全技术特点，应用于美国军方和航空航天。近年来由于自由空间光通信技术的不断发展以及传输带宽不断增大，自由空间光通信产品已成为光纤传输的补充。,FSO工作原理,FSO通信影响因素,太阳光,建筑物偏移,红外激光,窗户玻璃衰减,雾,闪烁,障碍物,沙尘、烟、低云等,闪烁（Scintillation）,闪烁是由大气湍流引起的时空变化，这种湍流是由风和温度差所产生的空气囊体，随着浓度的改
2、变，空气囊体也就迅速地改变着光线的折射率，其作用恰似一个随时间改变着特性的棱镜和透镜，这正是造成夜空中星体闪烁现象的原因。,光束发散和投射模式,发射角度,1 17 mrad 1 mrad 0.0573,同步多束激光,-,6.0 dB,-,3.0 dB,-,1.2 dB,2000米时的2mr投射模式,（按比例）,发散角=2 毫弧度,-,-,3.0 dB,-,3.79 米,4根平行光束,15 cm,21 cm,FSO接收视场角,设计思路：尽量使能量汇聚，提升链路抗衰减性能；抗外界杂散光的干扰能力；抗摇摆与震动。,自动跟踪,什么是自动跟踪？采用自动跟踪技术的FSO都有什么好处？,FSO空间光波长,8
3、50nm还是1550nm？,激光安全,我们为什么要制定激光安全规范：对不可见光没有“亮光”反应。850 nm的激光束聚焦在没有痛觉的视网膜极小区间。1550激光器发送功率比 850激光器大20dB左右，能产生有感的眼部不适。,FSO安全等级,国际相关标准为IEC60825-1CLASS-1类 在可以预见的合理条件下，激光器的所有运行都是安全的，其中包括使用光学装置进行观察。CLASS-1M类 裸眼观察时完全安全。如果在光源计算距离范围内使用光学装置进行观察，在302.5 到4000 nm范围内发射的激光可能不安全。,FSO反光,反光：FSO发出的空间光会通过对端FSO光纤耦合端面反射回来，距离
4、越近，反射的光越强，当反射的光强到一定的程度时会导致FSO设备出现误码或者业务中断，这种现象我们通常称之为反光；,VOA(自动光功率衰减),渐进衰减片,VOA应用在FSO中原理,FSO的保密性,侵权接收器实物位置必然位于圆形光束圈内其它必要条件相同的视场相同的接收器波长相同的数据传输速率,大气因素造成的损耗,系统冗余度,冗余度概念及意义：系统的接收冗余度又称为链路余量（Link Margin）或者称为链路预算（Link budget），它是一个产品的性能指标，通过这个数值的估算可以估算出相关产品的最大传输距离（根据不同天气状况下激光的衰减情况），单位为dBm。冗余度计算公式如下：其中pc为系统
5、链路余量；pt为系统输入功率；pr为接收器灵敏度；p0为固定衰减（如光纤耦合、透镜传输、瞄准镜等因素引起的衰减；pg为几何衰减。,系统冗余度,dBm,mW,1,1x10,-,6,31.6,1x10,-,5,10,几何损耗,系统裕量,（用于克服雾、薄雾等,影响的额外功率）,随能见度变化（气候，随时间变化）,-,20 dBm,固定系统损耗,+3 dBm,随距离变化,23 dB,25 dB,4 dB,系统裕量,是影响系统性能,的关键因素,（光束发散、,渐晕、视差等）,多光束FSO设计,多光束发送器的设计,冗余信号,空间分流发送器,数字信号,1,3,4,数据分路器,数据输入,发送器输出,O/E,E/O
6、,（FSO的设计中未使用任何光学放大器。）,激光器,光纤,透镜,2,1,3,4,2,克服断续性实物障碍(飞鸟)、闪烁、雨雪，保证 安全 运行*。,850nm,多光束接收器的设计,数据输出,空间光信号输入,E/O,O/E,探测器,光纤,透镜,激光器,850nm,FSO系统组成,FSO系统组成,FSO优点,真正高带宽，无压缩，时延低，可以支持分组传送网络（PTN）、多业务传输平台（MSTP）等大气传输，无须挖沟破路空间光传输，无须频率许可，即装即用链路交叉无干扰，可同点多套安装极好的数据传输安全性能环保无辐射，容易取得屋顶使用权尺寸小，坚固，具备良好的抗风性能安装简单，快速业务部署能力,FSO缺点,视距技术（一般传输距离就几公里）不良的气象条件（尘埃、烟、雾、小水滴等）对准与保持空中障碍物的影晌背景噪声,FSO设备,155M,622M,1.25G,FSO参数,FSO参数,155M FSO,155M FSO,155M FSO,155M FSO,155M FSO,155M FSO,622M FSO,622M FSO,622M FSO,622M FSO,622M FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,1.25G FSO,完,
