光電通信的調制與優化研究

劉洋

【摘 要】我國光電信息行業迅速發展，對于從事光電行業的人才需求量也在不斷加大。光電信息產業具有極快的響應速度，同時自身頻道較寬，信息容量也比較大，能夠有效提升信息傳播的效率，提高通信傳播的分辨率，因此極大推動了現代通信技術以及產業的發展，光電信息產業在我國通信行業中所占的市場份額也在逐漸增加。從科學角度上來看，光電通信對于現代通信技術的發展具有極大的推動作用，本文通過對于光電通訊的原理進行分析，對其中的諧波干擾以及濾波的方法進行了深入的探究，并且得到了一系列光電通信調制與優化的措施，希望相關研究人員以借鑒和參考。

【關鍵詞】光電通信；調制；優化分析

一、前言

光與電磁兩種物質同時具有粒子性，在物理世界中，如果原子接受外部能量后，會產生升溫現象，這也是電磁波產生的原理，因此為了能夠達到自身的穩態，而釋放出相應的微小粒子。在這種反應中，電以及電波就是在原子吸收能量之后向外釋放外圍電子的自然現象。光電通信領域，較多的使用了網絡技術，但是其也存在一些難以規避的風險，在雙方進行光電通訊的過程中，由于技術上的漏洞，其通信的內容很容易被第三方監聽或者是盜取，導致重要情報泄露，因此造成非常嚴重的后果。工程技術人員可以通過最光電網絡技術進行改革，加強電子通信的安全性以及完善性，必將有效提高光電通信的優化結構。在通常人們進行短距離通信時，微波是非常常用的技術性手段，利用無線接入已經普遍應用于現實通信系統中，在電磁波中紅外光應用較為普遍，根據其波長的大小，可以劃分為近紅外區，中紅外區，以及遠紅外區。近紅外區主要是指0.75～3微米的階段；中紅外區主要是指3～30微米的階段，大于30微米，一般被稱作為遠紅外區。在光電通信技術中，主要是利用近紅外區作為主要的傳播波段，它與可見光一樣是一種較為常見的電磁波。

二、光電通訊在信息交流過程中所受到的干擾性問題

電源在能量變化過程中會產生諧波，諧波是一種不穩定的自然狀態，很有可能導致通訊設備出現故障。諧波在物理意義上來講，主要是周期性的正弦分量的波長。諧波的頻率是基礎頻道的倍數，因此其可能會對于光電通信產生干擾。諧波在傳播過程中，能夠有效導致計算機設備出現鎖定，導致設備出現死機，或者是使得內部通訊設備的數據轉變為亂碼，影響信息的正常交流，同時也可能導致光電設備中電動機械以及電力線路發生過的現象。在整個諧波波形中，線性負載能夠有效承擔吸收電流的作用，并且簡化電力線路的過熱現象。電流中的諧波其在傳播過程中不會通過系統。比如說開關電源，存在相應的非線性負載，非線性負載僅在波峰處會汲取電流。這種電流不會通過整個電信通信系統傳播，其傳播的主要諧波是電壓系統產生的諧波，因為這種電壓諧波能夠通過光電設備進行傳播。在光電設備中，隨著非線性負載的增加，這些因素可能會導致電壓系統中出現諧波現象。但是比如說x射線以及伽馬射線等等物理射線能夠吸收更多能量，并且它們的原子核能夠釋放出高能性的光子，因此x射線以及伽馬射線也能夠規劃為廣義的光的范圍。在長距離通信傳播過程中，經常會使用無線電波，比如說我們經常在生活中使用的無線電視以及收音機，都是利用無線電波波長較長的優勢，不是這種無線電波不容易被阻斷，其在傳播過程中具有較強的折射特性，他們也可能在傳播過程中產生諧波。在物理學中，解決諧波最好的方法就是使用濾波。濾波最主要的產生儀器是線性濾波器，線性濾波器的制作原理主要是基于電阻器電感器以及電容器之間實現有機的組合，這種類型的濾波器被稱為無源濾波器，無源濾波器在運作過程中并不依賴于外部的電源，同時無源濾波器自身內部也不含有晶體管等等零部件。無源濾波器中的電感器能夠有效阻擋高頻的信號，并且傳播低頻的信號，但是無源濾波器的電容器起到的作用正好相反，它能夠阻擋低頻的信號，并且傳播高頻的信號。在光電信息的傳播過程中，電容器濾波器能夠對于低頻的型號穿透性更強，對高頻信號衰減性較為明顯。因此這種濾波器叫低通濾波器。如果光電通信的信號通過電容器或者是與電容器直接接地的路徑，那么濾波器對于高頻信號比低頻信號有更好的衰減，這種濾波器被稱為高通濾波器。在整個過程中，電阻器并沒有選擇頻率的特性，但是電阻器可以被添加到電感器或者是電容器之中，目的是為了確定電路的時間常數，并且可以判斷影響電容器的響應頻率。在物理學中電感器以及電容器，又被稱為濾波器的電抗元件，因此電抗元件的數量直接決定了過濾器的安裝順序。如果濾波器帶通或者是帶阻濾波器使用了調諧電路，那么它被稱為LC單個元件，如果調諧電路由兩個分量組成，并且在高頻通信條件下，有的時候電感器可以由單個金屬片環繞而成，電容器也可以由金屬條環繞而成，這些電容器或者是電感器所形成的金屬片也被稱為短截線。

三、光電通信過程中的調制與優化措施

在互聯網工作中，人們在使用電子信息網絡的過程中，可能會收到各種模式以及形式的攻擊，但是由于互聯網的整體開放性，因此其很難進行有針對性的防御措施。但是人們可以根據防火墻技術來有效提升整個計算機系統的安全防衛等級，以便于對于計算機內部各種軟硬件進行合理的保護，并且保護計算機內部的數據不受外來的侵犯。需要將保證電子信息系統的安全性提高到一定的重視程度，服務器運行系統可以提供整個系統的備份，并且能夠實現系統斷點的和恢復性。整個光電通信過程中的放大器可以不經過輸入信號的飽和程度，同時在周圍噪聲干擾較為強烈的條件下，這種調制濾波器也不適合主導性的工作，必須要遠離這種中心的頻率，才能夠有效保障光電通信的優化。如果這兩個要求之間互相矛盾或者是產生相應的沖突，可以利用交錯的調諧通濾波器；對于高通濾波器以及低通濾波器或者是帶通濾波器，能夠通過相應的衰減斜率，來對其噪音進行相應的抑制，同時也能夠有效確定整個濾波器的階數。濾波器階數能夠給出平常的極限斜率。極限斜率大約為12dB，但是如果接近轉角的頻率，其整體轉角頻率會小很多。同時也可以在調制濾波器上直接加入一個電波，使得高通濾波器以及低通濾波器的通帶之內能夠產生相應的紋波，如果接近于轉角的頻率，其頻率響應的曲線可以判斷整個濾波的阻尼比。

四、總結

在光電通訊設備中，調制優化技術應用較為廣泛，主要使用在電子機械設備元件以及互聯網開發等等方面，同時他對于互聯網應用較為依賴性，使得軟件能夠有跨平臺操作的可移植性。在電子設備中可以通過藍牙技術以及WiFi技術等等來獲取相應的信息，這些都離不開對于光電通信的調制與優化，可以有效借助于調制濾波器來解決這些問題，希望相關研究人員以借鑒和參考。

【參考文獻】

【1】劉智.自由空間光通信系統研究【D】.華中科技大學2006.

【2】常鵬.無線光通信（FSo）收發機的研究與實現[D】.北京交通大學.2008.