光纖色散在光信息處理中的運(yùn)用

何駿成

【摘要】 光纖技術(shù)作為新型的信息載體具有傳播速度快、信息傳輸?shù)馁|(zhì)量較高，信息傳輸規(guī)模較大等特點(diǎn)。相應(yīng)的，光纖色散在光信息處理中的運(yùn)用也越來(lái)越多，科研人員要對(duì)光纖色散技術(shù)的應(yīng)用引起重視，加大對(duì)光脈沖擴(kuò)展特色的研究，從而為光信息技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。本文對(duì)光纖色散進(jìn)行闡述，探討了光纖色散在光信息處理中的運(yùn)用情況，希望為光纖色散技術(shù)的發(fā)展提供幫助。

【關(guān)鍵詞】 光纖色散 光信息處理 運(yùn)用分析

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光纖技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。光纖技術(shù)作為新型的信息載體具有傳播速度快、信息傳輸?shù)馁|(zhì)量較高、信息傳輸規(guī)模較大等特點(diǎn)。光纖色散是光信號(hào)經(jīng)過(guò)不同速度傳播后，出現(xiàn)的彌散現(xiàn)象。在光信息處理中，光纖色散的運(yùn)用技術(shù)已經(jīng)得到了比較廣泛的研究，并且取得了較好的應(yīng)用效果。

一、光纖色散概述

當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的信息傳輸方式已經(jīng)不能滿足人們對(duì)于信息傳輸?shù)囊螅饫w技術(shù)具有傳播速度快，傳播數(shù)據(jù)規(guī)模大，傳輸信息質(zhì)量高等特點(diǎn)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。光纖色散指的是光信號(hào)在光纖中經(jīng)過(guò)不同速度的傳播后，在一定距離后會(huì)產(chǎn)生脈沖擴(kuò)展的現(xiàn)象。光纖色散主要有以下幾類：①模式色散，在多模式傳輸?shù)那闆r下，處在一樣波長(zhǎng)中時(shí)，由于切線分量不一樣，從而不同的群速會(huì)造成色散的形成；②材料色散，該類型色散指的是由于材料折射率的不同造成群速不一樣而造成的色散；③波導(dǎo)色散，對(duì)于某個(gè)模式而言，傳輸具有的寬度頻帶是一定的，此時(shí)由于切線分量不同，造成色散不同[1]。

二、光線色散在光信息處理中的應(yīng)用分析

1、以時(shí)域展寬為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)高速光網(wǎng)絡(luò)和雷達(dá)等技術(shù)也取得了很大的發(fā)展，而對(duì)應(yīng)的舊有的電模數(shù)轉(zhuǎn)換器已經(jīng)不能很好的適應(yīng)相關(guān)高新技術(shù)的要求，而以時(shí)域展寬為基礎(chǔ)的光模數(shù)的轉(zhuǎn)換技術(shù)正是在這種情況下應(yīng)運(yùn)而生的。該技術(shù)的比特精度較好，同時(shí)信息的傳播速度和舊有的技術(shù)相比也并不遜色，傳輸數(shù)據(jù)的規(guī)模更大，因此很快就得到了雷達(dá)、高速光網(wǎng)等科技平臺(tái)的響應(yīng)，獲得了很好的應(yīng)用。同時(shí)，該光模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)對(duì)于數(shù)模轉(zhuǎn)換性具有較積極的影響，有效的增大了轉(zhuǎn)換性能。可以說(shuō)，在理論上以時(shí)域展寬為基礎(chǔ)的光模數(shù)的轉(zhuǎn)換技術(shù)具有非常好的應(yīng)用效果，但在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，仍然會(huì)出現(xiàn)傳輸速度受到限制，轉(zhuǎn)換成本較高等問(wèn)題。而應(yīng)用非線性光纖能夠?qū)⒃O(shè)備中的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，對(duì)于解決實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題具有一定的幫助作用[2]。

2、圖像的串行編碼技術(shù)。光纖色散技術(shù)的應(yīng)用可以提高成像速度，從而在圖像的串行編碼方面具有較好的應(yīng)用效果。在傳統(tǒng)的快速成像技術(shù)中，為了能夠更好的對(duì)液體流動(dòng)和閃電等自然現(xiàn)象觀察，傳統(tǒng)的相機(jī)通常需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間后，才可以開始數(shù)據(jù)的讀取工作，同時(shí)，當(dāng)相機(jī)的幀速增加時(shí)，像素會(huì)漸漸的變小。可以說(shuō)，快速成像技術(shù)很難滿足相關(guān)的照相要求。而串行編碼技術(shù)對(duì)于解決該問(wèn)題具有較好的幫助。該技術(shù)指的是在光譜中，圖像信息經(jīng)過(guò)光纖色散技術(shù)后能夠在時(shí)域上進(jìn)行有效的展開，并對(duì)不同部分的圖像進(jìn)行有效的映射，從而減少了光電設(shè)備的應(yīng)用，加快了成像的速度。

3、時(shí)光透鏡分析。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，時(shí)光透鏡技術(shù)能夠?qū)鈹?shù)據(jù)進(jìn)行加速，例如對(duì)于2.5納米的激光束來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)時(shí)光技術(shù)作用后，不僅可以有效的保證數(shù)據(jù)信息的質(zhì)量，同時(shí)還可以極大的縮短光束傳播的時(shí)間。可見，通過(guò)時(shí)光透鏡技術(shù)對(duì)于提高光纖的傳播速度具有非常大的幫助。時(shí)光透鏡技術(shù)可以通過(guò)非線性晶體來(lái)達(dá)到縮短光束傳播的效果，也可以利用特定的相位調(diào)制器來(lái)達(dá)到相關(guān)效果，目前在光通信領(lǐng)域已經(jīng)得到了較好的應(yīng)用。

4、全光積分器分析。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，色度色散的應(yīng)用對(duì)于信息傳輸?shù)难訒r(shí)具有叫較好的效果。而伴隨研究的進(jìn)一步展開，人們發(fā)現(xiàn)如果應(yīng)用色度色散進(jìn)行延時(shí)，會(huì)造成光纖長(zhǎng)度的減小，而如果應(yīng)用模式色散則具有較好的效果，對(duì)激光器等不會(huì)造成附加影響。需要注意的是，應(yīng)用模式色散時(shí)，要注意對(duì)光源光譜進(jìn)行均勻有效的控制，同時(shí)要保證模式功率要在同樣的水平線上，避免功率產(chǎn)生波動(dòng)情況，否則應(yīng)用模式色散仍然會(huì)對(duì)激光器產(chǎn)生附加影響[3]。

5、波長(zhǎng)調(diào)解技術(shù)分析。利用光纖光柵傳感器對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)也是光纖色散在光信息處理中的有效運(yùn)用。光纖光柵傳感器相對(duì)于其他的傳感器來(lái)說(shuō)，在分波波長(zhǎng)編碼以及分波方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際的應(yīng)用中，仍然會(huì)受到一些客觀條件的限制。比如，如果系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的。另外，如果應(yīng)用光纖光柵傳感器對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，一旦應(yīng)用沒(méi)有關(guān)聯(lián)的光源時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較高的成本。

結(jié)束語(yǔ)：伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，光纖通信技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)許多行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用光纖技術(shù)信息數(shù)據(jù)的傳播速度和質(zhì)量都有較大的提高。相應(yīng)的，光纖色散在光信息處理中的運(yùn)用也越來(lái)越多，科研人員要對(duì)光纖色散技術(shù)的應(yīng)用引起重視，加大對(duì)光脈沖擴(kuò)展特色的研究，從而為光信息技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]譚中偉，秦鳳杰，任文華，劉艷. 光纖色散在光信息處理中的應(yīng)用[J]. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展，2013，08：213-222.

[2]趙宇. 光纖色散在光信息處理中的應(yīng)用探究[J]. 中外企業(yè)家，2014，26：107.

[3]李濟(jì)慈. 光信息處理中光纖色散的應(yīng)用探討[J]. 硅谷，2014，08：98+94.