光导系统技术(6篇)
时间：2024-10-22
时间：2024-10-22
现代光影技术包括电脑多媒体、投影、摄像技术等，这些技术把文字、声音、图形、图像等多种媒体综合为一体，并能进行加工处理。它具有多种优势。
1、光影技术具有一定的新颖性
对比与传统的培训方式，光影技术的综合运用使得培训更加精彩、生动，具有极强的吸引力。尤其对于一些落后山区的林农来说，这种技术以及这种技术展示的方式会对他们形成强力性吸引力。从而能吸引很多林农来进行培训学习。
2、现代光影技术具有极强的直观性
传统的培训无外乎这样几种：技术人员到林间现场讲解，这样的方式直接解决问题，但是缺少系统性与普遍性。一种是讲座，纯粹的灌输式教学方式，没有吸引力，尤其对于农民来讲是难以接受这种几个小时的枯燥讲解的，而且其中一些费解的原理无法直观地表示出来，林农不理解。而现代光影技术能综合处理多种形式的媒体，能处理数字、文字、图形、声音、视频等信息，使得培训的展示方式极富直观性，非常逼真地模仿了实际操作的现场，而且还具有现场手工难以达到的效果。如：核桃常见病虫害的生长过程演示等。
3、具有交互性的特点
计算机软件技术的发展实现了人机对话的功能，使得学习过程不再是被动的听讲，而是可以主动地选择性学习。例如现代光影技术中的计算机网络技术，用户可以向系统提出查询，由系统做出回应，解决林农想处理的问题。这样，在自主学习引导下的学习，可增加林农对信息的注意力，延长信息在头脑中的存储时间。同时，还减少培训人员的负担，引导农民走向自主培训的道路。
4、具有集成性、大容量特点
现代光影技术不是一种单纯的技术手段，而是通过计算机、投影仪、音响系统等，把声音、图片、视频、颜色等等结合起来，具有集成性的特点，使得展示更加富有冲击力，增强感官刺激的效应。
二、光影技术在林业技术推广领域的途径
1、录像光盘播放系统
这是光影技术中最简单、最基础、也是最容易操作的手段。通过投影可以播放当前拥有量非常大的林业科技知识光盘。
2、计算机专家咨询系统
专家无法到每一个林农家里去实地咨询，林农也无法都到专家处去诊断问题。软件工程师开发出来的电脑专家咨询系统软件，可以完成与专家水平相当的咨询工作，为林农提供一些基础性的知识咨询服务。通过与计算机的交互，针对不同的林木种类，不同的生长环节，不同的病虫害防治，建立三到四级的子系统内容，让林农通过知识检索，获得专家的建议。例如：核桃栽培、竹子培育等专家系统等。
3、林业问题诊断系统
对于林农来讲，每一个问题都请技术人员上门成本太大，效率不高。我们可以在特定地点放置计算机，安装问题诊断系统，就像windows帮助系统一样。让林农输入关键词，自主寻找自己在林业种植中发现的问题，寻找解决问题的答案。一些常见的问题完全可以通过这种形式予以解决。如：核桃的病虫害类型及其用药指南等。
4、实用林业技术教学系统
对于集中进行的林业技术推广教学来说，传统的讲解模式往往效果不佳。利用多媒体技术开发的CAI课件和光盘能将课程内容系统化、形象化，能降低知识难度，易于理解和掌握；同时可进一步激发学习的积极性，提高学习效率。现在这样的教学光盘很多，例如：果树修剪多媒CAI课件、《园林树木学》CAI课件等。
5、林业技术推广网站
近年来，各类科技推广专业网站不断涌现，地方林业科技部门可以根据地方林业种植的特色，建立自己的科技推广网站。
三、在运用光影技术过程中应该注意的几点
1、要进行光影技术基础知识的培训
一些地区的农民对基本的DVD播放等知识都欠缺，甚至连光盘中的普通话都听不懂。所以，技术培训应该立足于新生代的农民群体，逐步引导其掌握新的光影使用知识。可以适当加强这些方面的知识引导与宣传。
2、要立足当地实际使用光影技术
有的技术如一些计算机交互系统等，如果缺少网络的支持，缺少农民一定的电脑知识为背景，这样的系统是排不上用途的，所以一定要根据农民及地域特点，采用最适合的方式进行培训。
3、要发挥林农在学习中的自主作用
当前，林业科技人员人数少，农民居住分散，进行个别指导以及集中指导的难度较大。所以这些光影技术的使用，除了要采取一定的集中方式以外，主要要靠农民进行自主学习。林业技术部门主要是要提供学习的平台，如：软件、光盘、网站等。
光纤通信技术已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
1光纤的概述
光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
光纤通信之所以发展迅猛，主要缘于它具有以下优点：1）通信容量大、传输距离远；2）信号串扰小、保密性能好；3）抗电磁干扰、传输质量佳；4）光纤尺寸小、重量轻，便于敷设和运输；5）材料来源丰富，环境保护好；6）无辐射，难于窃听；7）光缆适应性强，寿命长。
2光纤通信技术发展的现状
目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。
2.1波分复用技术
波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率（或波长）不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。自从上个世纪末，波分复用技术出现以来，由于它能极大地提高光纤传输系统的传输容量，迅速得到了广泛的应用。
1995年以来，为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题，密集波分复用技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量，经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计，截止到2002年，商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外，光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。
与此同时，随着波分复用技术从长途网向城域网扩展，粗波分复用CWDM技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm，通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内（1260nm～1620nm）的波分复用，并大大降低光器件的成本，可实现在0km～80km内较高的性能价格比，因而受到运营商的欢迎。
2.2光纤接入技术
实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。
FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制订了相应的优惠政策，这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。
在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC（媒介转换器）实现用户和局端的直接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。
3光纤通信技术的发展趋势
近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面，以下在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望。
3.1向超高速系统的发展
从过去20多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用（TDM）方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30%～40%；因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因。目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了20O0倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。高速系统的出现不仅增加了业务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能。
3.2向超大容量WDM系统的演进
采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%，99%的资源尚待发掘。如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用（WDM）的基本思路。采用波分复用系统的主要好处是：1）可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍；2）在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器，从而大大降低了传输成本；3）与信号速率及电调制方式无关，是引入宽带新业务的方便手段；4）利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的、具有高度生存性的光联网。
鉴于上述应用的好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速。预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平。
[关键词]高能激光武器；关键技术；发展分析
中图分类号：TE28文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）04-0395-01
一、高能激光武器特点
1.1反应迅速
光速以每秒30万公里传输，打击目标不需计算射击提前量，瞬发即中。
1.2可在电子战环境中工作
激光传输不受外界电磁波的干扰，目标难以利用电磁干扰手段避开激光武器的射击。
1.3转移火力快
激光束发射时无后座力，可连续射击，能在很短时间内转移射击方向，是拦截多目标的理想武器。
1.4作战使用效费比高
化学激光武器仅耗费燃料，每发费用为数千美元，远低于防空导弹的单发费用。
二、高能激光武器技术发展现状
近年来，国内外在高能激光技术领域进行了大量的基础研究和发展研究，下面将对一些高能激光武器技术的研究成果进行介绍。
2.1天基激光武器
天基激光武器的主要目的是在全球范围内对付由携带化学和生物弹头的弹道导弹袭击所造成的不断增长的威胁，它还可用于防御巡航导弹和远程战略轰炸机。为此，美军构想了天基激光器（SBL）计划。该计划建立在里根时代的“战略防御倡议”的基础上，其目标是击落助推段的洲际弹道导弹。天基激光武器的关键技术主要是大功率激光器、大型反射镜和光束控制系统。目前，这些关键技术都已得到验证，预计SBL演示器将在2010-2012年发射，在2022年前后部署作战型SBL系统。
第一步，在空间部署一个由30°倾角的12个平台所组成的最小星座，被认为是代表了一种可在2022年左右部署的天基武器系统；第二步，在空间部署一个由18个平台构成的星座，可对感兴趣的战区提供全面的覆盖；第三步，在空间部署一个由24个平台构成的星座，将能实现连续的全球覆盖。
SBL面临的技术挑战是：它不能像ABL那样载很多化学燃料入轨；精确发射要求更坚固、重量更轻的激光器；为扩大作用距离，需一部面积更大、发射时可折叠的反射镜；除自载的红外搜索和跟踪装置外，SBL还需从天基红外系统、地基与机载传感器获取信息。
2.2机载激光武器
机载中程激光激光（ABL）武器是美空军正在大力发展的硬杀伤激光武器，在空军优先装备发展清单上仅排在F-22空中优势战斗机之后。ABL的载机（军用747运输机）将在接近战区前沿的空域飞行，用红外搜索与跟踪装置监视敌方战区弹道导弹的发射。当导弹处于助推段并上升到云层之上时，ABL将把激光束聚焦在导弹助推器的蒙皮上，引起导弹爆炸。
2007年，ABL的主要任务是进行一系列低功率的飞行试验，并开始高功率激光器与飞机的集成工作。ABL低功率飞行试验是ABL发展历程中非常关键的一步，主要使用装备包括一个固体电激光器以及一架“大乌鸦”飞机。其中，低功率固体电激光器用于模拟COIL激光器的波长和光束传输特性，而“大乌鸦”飞机的机身前端被涂绘成黑色，用于模拟导弹的尺寸和形状。同时，“大乌鸦”飞机的翼尖安装了多个探测器用于判断拦截是否成功。美国已经在其2008财年预算申请中，将ABL的首次拦截试验定于2009年8月进行。因此，2008、2009年，ABL将进入发展的黄金时期，预计在2010年左右该系统将具备初始作战能力，2012年左右将具备全面作战能力。
机载近程激光武器（ATL），填补了机载中程激光武器100km以下射程的空白。先进战术激光器（ATL）发展非常平稳，有可能很快进入装备研制阶段。先进战术激光器的主要部件是一台千瓦级COIL激光器安装在C-130H运输机上该系统被设计成多个模块，以方便安装和拆卸能够在多种战术平台上使用。2006年，ATL完成了w机平台的改装工作，并于9月利用可再生燃料成功发射了“第一束光”。该项目的预算和规划文件将截止到2010年，这暗示着在此之前ATL将完成全部项目开发与试验工作，有可能很快进入全面采办阶段。ATL具有广泛的武器用途，它将在战场或城市作战中发挥重要的作用。
2.3地基反卫星激光武器地基激光武器、机载激光武器和天基激光武器都可用于反卫星，它们是美军计划用于反卫星的4种武器系统中的3种。1997年，美国陆军公开进行了一次反卫星陆基激光武器试验。之后，反卫星陆基激光武器的研究转为秘密进行。
美国陆军和空军一直都有各自的陆基反卫星激光武器计划。陆军的方案是以氟化氚“中红外先进化学激光器”和主镜直径为1.8m的“海石光束定向器”为基础，对其技术进行改进，计划到2008年使这套系统能够具备反卫星能力。空军的计划是建立一套独立于陆军系统的陆基反卫激光武器系统。空军现已有两台具有自适应能力的大口径光学望远镜，分别是“星火”光学靶场的3.5米望远镜和毛伊岛空间监视站的3.67米望远镜。
三、高能激光武器技术的应用及发展趋势
3.1激光武器在防御战中的重要力量
苏联解体后，由于周边态势发生了变化以及激光发展的技术难题，激光武器转向了技术较为成熟的防御型激光武器，并取得了显著进展。美军计划2009年部署7架可在400多千米的防区外利用激光武器击落敌方弹道导弹的空基波音747-400F飞机。作为机载激光器的后续项目，天基激光器计划也将在2012年进行包括交战在内的空间试验。在陆基激光器计划方面，美国陆军将主要针对利用激光器对空间和导弹进行防御，并逐步取代地空导弹。海基方面，美海军利用激光器主要改造舰载自卫武器系统，设想在20s内与同时到达的4枚超音速巡航导弹交战。从美军的计划可以看出，未来的防御作战将主要依靠激光武器发挥作用。
3.2激光武器将成为未来太空战的主要装备
世界各主要军事强国相继进入了精确制导武器时代，对于空间信息支援的依赖越来越大，但太空防卫能力明显不足。苏联曾对美国卫星致盲，我国也用导弹击落卫星，还有美军涵盖陆、海、空、天各平台的激光武器部署计划和试验，对于太空的争夺必将加剧。由于激光在太空具有传输距离远、能量几乎不衰减等特点，使得目前在空间信息进攻武器方面正在从传统的以动能反卫星武器为重点，转向了以电子进攻武器尤其是定向能武器方向转变。美军天基激光器项目计划在700～1300km高度部署20～40颗携带高能激光器的卫星。除美国外，各主要军事强国都在努力加强这方面的研究工作。未来战场将出现陆海空天四维平台利用激光武器在太空展开制天权的作战行动。可以想象，未来太空战场将会出现以激光武器主导的太空大战。
参考文献
[1]王稚.21世纪美军先进军事技术[M].出版社，2006，320-340.
[关键词]激光诱导击穿光谱；远程探测；元素分析
中图分类号：O657.3文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）06-0118-01
1远程LIBS技术与LIBS系统
1.1探测方式远程
LIBS探测方式有三种：开放路径LIBS、光纤光路LIBS和便携式探针LIBS。开放路径LIBS的特点是，激光束被引导通过一个开放路径（即通过空气，气体或真空）到达目标，在其上形成等离子体。该探测方式的实现关键是产生足量等离子体（使用透镜或反射镜系统聚焦或飞秒激光诱导成丝）和有效收集等离子体光。该方法对激光器、光学系统和检测系统的性能要求严格。开放路径LIBS应用于大规模杀伤性武器相关的危害物质（化学药物、生物放射性物质、核物质、爆炸物等）探测具有很大的潜力，是远程LIBS中研究的热点。根据产生等离子体的物理过程不同，开放路径LIBS又分为传统远程LIBS和飞秒成丝远程LIBS，在下文对它们会有较详细的介绍。光纤光路LIBS的激光脉冲是通过光纤到达远处目标样本，产生的等离子体通过原光纤或者另外的光纤接收，主要应用于到探测目标无清晰直线光路或无法采取开放路径的传播方式的情况。为了避免损坏光纤，传输激光能量会有上限。另外，传输光纤会降低传输的激光质量。便携式探针LIBS是将一个小型的激光器定位于探测目标附近，而接收系统将等离子体光通过光纤电缆接收进入远处的检测系统。它的特点是较小的激光脉冲能量就能作为激光源，但这种方法较少使用。
包括弹性散射，荧光和Raman光谱测量的早期的激光雷达探测多是采用开放路径这种方式，能提供距离超过一公里的粒子和分子检测。随着近年发展，LIBS探测距离从之前的最大范围只为几十米扩展到一公里后，也被列入激光雷达的范畴。LIBS作为一种元素的检测方法，它扩大了激光雷达探测物质成分的能力，使其不仅限于化学分子的探测。
1.2远程LIBS探测系统
1.2.1传统的开放路径远程
LIBS传统的开放路径远程LIBS用一个简单的聚焦透镜、双透镜（可以变焦），或者复杂的光学系统发射激光，先扩束再聚焦于远程目标，带有防反射镀膜的聚焦系统可以提高脉冲功率密度。接收系统通常选用反射镜（卡塞格林式望远镜），可以防止产生色差，保证有效准确的光谱分析。通常聚焦系统是可调的，以便适用于不同距离的目标。
1.2.2飞秒成丝远程LIBS（filament-LIBS）
飞秒成丝是利用飞秒激光脉冲的高功率密度引起的非线性光学现象。通过调制脉冲，使激光在透明介质（如空气）中形成‘自导丝’，进行长距离传播和LIBS激发。这种方法要求使用大型先进的激光系统，但它可以增大LIBS的远程探测距离。
1.2.3光纤路径LIBS
光纤路径LIBS的优点主要体现在系统光学聚焦结构的简化和等离子体光的有效接收。从光纤路径远程LIBS的系统结构图以看出在光线发射和接收部分光学系统都得到了简化。
激光诱导产生的等离子体在空间分布不均匀，通过透镜聚焦等离子体光到光谱仪的狭缝入口的方式只能获得一小部分等离子体光，透镜和目标的微小的相对位移就会对探测结果产生较大的影响，而光纤接收系统的接收角范围宽，能吸收更多等离子体光，产生的影响相对较小。
1.3远程LIBS与Raman光谱技术结合
拉曼光谱技术和LIBS技术同为激光诱导光谱探测技术，都可用于远程探测，有相似的光学收发系统。
Raman技术探测的是物质的分子组成成分而LIBS探测的是物质元素信息，将两者结合应用，起到强烈的互补作用。两种技术的主要区别是激光能量的要求和光谱探测范围不同。通常Ra-man所需激光脉冲能量要比LIBS低1～2个数量级，在两种技术相结合的仪器中若共用同一激光器，在进行Raman探测时要对激光脉冲变焦以降低打在目标上的激光强度，即焦点汇于目标附近，避免聚焦在目标上。
LIBS光谱信号由物质组成元素决定，而Raman光谱信号和发射激光波长有关，分布在激光波长附近，因此需要用不同的光谱仪来分析两者光谱。另外，Raman的接收设备前端要添加一个全息滤波器，用它来过滤发散的激光，以免过强的激光信号淹没了拉曼信号。
ESA（欧洲空间局）经过长期的预先研究，在未来发射的ExoMars火星探测器上也要搭载LIBS和Ra-man组合仪器。其中，LIBS负责在原子层面对近距离矿物元素探测，Raman负责在分子层面对近距离有机物质和无机矿物探测。
2远程LIBS技术的应用
2.1远程LIBS技术在深空探测方面应用
早在1991年，美国LosAlamos国家实验室就预言LIBS在未来空间探测的有重大潜力，并开启了LIBS在这方面的研究。
1992年在华盛顿召开的世界空间大会上，他们展示了首台用于远程探测的LIBS仪器。从1998年开始，该团队开始研制以供将来登陆行星，获取20m远程距离的岩石和土壤的表面基本信息的探测器。
2012年8月，美国NASA的“好奇”号火星探测器成功登陆火星，所携带的ChemCam系统便采用了LIBS技术。ChemCam对火星地面上的岩石成分进行探测，探测范围为1.3～7m，并通过数据库定量分析火星土壤物质组成成分，所得数据优于之前在地球上模拟试验得到的数据。
2.2远程LIBS技术在危险物检测方面的应用
远程LIBS技术可用于有毒有害危险物的检测，研究受到各国国家安防支持并得到广泛应用。美国军队研究实验室（ARL）和应用光子公司联合开展了基于国防安全为应用背景的用于探测和判别爆炸危险物的远程LIBS技术的研究。
他们设计使用光学聚焦系统将激光脉冲线性聚焦到距离大于100m的危险物上，用ICCD探测LIBS光谱信号，2009年的试验结果显示远程探测系统能够区分25m距离远的爆炸物和非爆炸物。美国陆军研究实验室的研究人员认为，LIBS方法对波段范围在200～890nm内所有元素都具有很高的灵敏度，可用于远程测量生化战争中未知的危险材料，以及土壤中的地雷、矿石、木材和玻璃等。民用方面，远程LIBS技术可用于有害环境、污染环境的物质探测。
[关键词]光纤通讯技术；电力系统；应用；研究
中图分类号：TN929.11文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）09-0103-01
在电力系统中应用光纤通信技术，就可以实现系统的高效、安全和稳定运行。而且，随着光纤通信技术的不断进步，能够促进电信通信行业的快速发展。
一、光纤通讯技术的简介
光纤通讯技术是光导纤维通讯技术的简称，就是利用光导纤维传输信号、实现信息传递的一种通信方式。光纤由纤芯、包层和涂层组成，内芯非常细，包层对纤芯起保护作用，涂层的作用就是增加光纤的韧性，达到保护光纤的目的。光纤通讯传输的介质是光纤，在电力信息传输过程中，系统中所采用的光纤不是单独的一根，而是由许多单根光纤组合在一起，完成信息的传递任务。
二、光纤通讯技术用于电力系统的主要优点
相对于其他材料和技术，光纤用于电力系统的通信有明显的技术优势：
（一）通信容量大。相对于电缆或铜线，光纤有较大的传输带宽，光纤通信的容量要比微波通信大几十倍，光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。具有采用光纤通讯技术可以实现每一路信号都由特定的波长进行传送，大大提升了传输的准确性。
（二）光纤直径纤细，质地柔软。光纤的芯径极细，由多芯光纤组成的光缆直径小，采用这种光纤作为传输信道，占用空间小，解决了地下传输管道难于铺设的问题，节约了施工成本。而且，光纤重量轻，柔韧性好。
（三）原材料资源车富。用于生产光纤的原材料资源比较丰富，生产成本低，而且光纤具有温度稳定性好、寿命长等特点，因此，成为各个行业、各个系统广泛应用的优质材料。
三、光纤通讯技术的实现程序
（一）发射信号。就是使用特定波长的激光器并采用密集波分复用技术发射信号的过程。在这个过程中，要求有足够大的带宽，能够保证光源输出波长的相对稳定，从而避免了浪费，降低了运行成本：
（二）合波。在信号传输之前，使用波分复用器对信号进行结合，这一过程主要包括输入波导过程、耦合波导过程、阵列波导过程以及最后的输出波导过程。
（三）放大信号。就是应用专用设备对信号进行放大，通过放大的信号，便于传输，便于接收，有利于整个光纤传输系统灵活、高效和稳定运行。
（四）分离有效信号。就是按照有效原则，对原来合成一组的光信号进行精确分离的过程。经过分离后的信号，分别与相对应的耦合器进行耦合。
四、光纤通信技术在电力系统中的应用。
（一）电力特种光缆种类如下：
通过电力系统所独有的线路杆塔资源架设的电力特种通信光缆称为电力特种光缆。电力特种光缆分为以下几类：OPGW、ADSS、OPAC、OPPC、MASS、GWWOP、ADL。
二、光纤接续端面的要求
（1）光纤接头端面的处理标准
（2）光纤的端头对准要求
（3）端面及环境清洁
（4）接续前的端面制备
端面制备应平整、无毛刺、无缺损
（三）光纤与特种光纤通信
（1）光纤通讯技术的优势分析。与其它通讯技术相比，光纤通讯技术具有
非常明显的优势，具体体现在如下几个方面（1）通信容量大。（2）损耗率较低。
（3）超强的抗干扰能力。（4）安全性高。
ADSS较为显显的特点之一是能够适用于特殊拉力环境以及跨越河流，山谷和雷电密集区的架空敷设，同时其还具备优良的光纤传输性能。能够与高压电力线同杆架设.并且传输信号不会受到强电场环境的任何干扰。ADSS成为电力通信最有效的传输方式之一。
（2）OPGW。OPGW是光光复合地线的英文简写形式.其也被称之为光纤。架空地线：简单来说就是在架空地线当中含有光0PGW为显著的特点是可靠
性较高，且不需要进行维护，唯一的缺点是造价过高。
（四）光纤的接续
光纤接续方法可分为粘接法、机械压接法和熔接法，这三种接续方法的比
较参见表所示。
（5）光纤复合地线。这种光纤单元具有地线的作用
这种光纤单元具有地线的作用，可以防止输电线路发生雷击现象.使用起来安全可靠。能够利用地线中的光纤传输信息，在使用过程中不需要特别的维护，比较适用旧电路的改造和新线路的建设。
（一）新型光纤的使用性能如下：①非零色散光纤，它是一种经过改进的色散位移光纤，综合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性，是新一代光纤通信系统的最佳传输介质。②无水吸收峰光纤。这两种光纤都能实现低损耗，低色散传输，传输容量能够实现几百倍、几千倍甚至上万倍的增长，可以带来巨大的经济效益。
光复用技术。光复用技术是光纤通信技术应用中最活跃的一个领域，它的技术应用和技术进步极大地推动了光纤通信事业的发展。为进一步提高光纤的利用率，人们采用了各种光的复用方法，其中最重要的是波分复用、频分复用和码分复用技术。
（三）光联网的应用与发展。光联网有效改善了传统联网中存在的不足和弊端，不仅实现了超大容量的光网络，增加了网络的范围和节点数，而且还增强了网络的透明度，使不同系统、不同信号得到了有效的连接，网络的灵活性大大增强。另一万面，光联网还实现了网络的快速恢复。
（四）光孤子通信。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离、无畸变的通信，在零误码的情况下完成信息传递。光孤子是一种特殊的超短光脉冲，非线性效应和群速度色散相应平衡，即使经过长距离传输后，波形和速度都能够保持不变，认为是最有发展前途的传输方式之一。
五、光纤设备的维护与人员要求
（一）光纤设备的维护。（1）集中维护。在电力系统当中的光纤通讯设备一般采用的都是集中维护方式，为此，可以设置维护中心，并将维护人员以及所需的仪器仪表全都集中在一个主站之内，而对于设备较少的站则可以不设日常维护人员，这样不但能够提高维护工作效率，而且还能节约人员。
（二）对维护人员的要求。维护人员应当做好安全和清洁工作，在处理光接口信号时，严禁将发送器的尾纤端面正对双眼，并且还应做好尾纤端面以及连接器的清洁工作，其次，应做好防静电工作，在进行机盘操作时，必须佩戴专用的防静电手腕，同时要确保接地良好，当需要更换机盘时，也应当佩戴防静电手腕。
再次，应不断提高操作技能，一方面要熟练掌握维护设备的基本操作，并了解组网拓扑，业务分配以及时隙配置等情况，另一方面要傲好设备的日常巡视检查工作，最大限度地确保通讯设备安全，稳定，可靠运行。
结束语
随着科学技术水平的不断提高，光纤通讯技术获得了长足的进步，其在电力系统中的应用大幅度提高了系统运行的安全性，可靠性和稳定性，在未来一段时期，应当加大对光纤通讯技术各方面的研究力度，尤其是在电力系统中的应用研究。充分发挥出光纤通讯技术的优势，进一步提升电力系统的运行水平，降低成本，提高效益，应引起电力行业领导的高度重视。
参考文献
关键词:精确制导技术分类发展
精确制导技术是以高性能的光电探测器为基础,采用目标识别、成像跟踪以及相关跟踪等方法,控制和引导武器准确命中目标的技术。它是以微电子技术、计算机技术和光电子技术为核心,以自动控制技术为基础而发展起来的高新技术。同时,它还是精确制导武器的核心技术,是确保精确制导武器在复杂战场环境中既能准确命中选定的目标乃至目标的要害部位,又尽可能减少附带破坏的关键技术。
1精确制导技术的分类
按照不同的划分标准,精确制导技术有多种分类方法。本文按照不同控制导引方式进行分类。
1.1自主式制导
自主式制导是引导指令由弹上制导系统按照预先拟定的飞行方案控制导弹飞向目标,制导系统与目标、指挥站不发生任何联系的制导。自主制导的实现方式有:惯性制导、方案制导、地形匹配制导和星光制导等。
1.2寻的制导
寻的制导是利用导弹上设备接收来自目标辐射或反射的能量,靠弹上探测设备测量目标与导弹相对运动的技术参数,并将这些技术参数变换成引导指令信号,使导弹飞向目标。根据目标信息的来源不同,寻的制导可分为主动寻的制导、半主动寻的制导和被动寻的制导三大类。
1.3遥控制导
遥控制导是依靠设在地面(海上、空中平台)指挥站来测定目标和导弹的相对位置,并向导弹发出控制导引指令,以攻击目标的制导方式。遥控制导的实现方式有:有线指令制导、无线指令制导、电视指令制导、波束制导、全球定位(GPS)制导。
1.4复合制导
导弹从发射到命中目标要经历3个飞行阶段:即初始段、中段和末段。如果在某段或某几段采用一种以上制导方式,即称为复合制导。
2国外精确制导技术发展现状
精确制导技术作为当今武器研发的重点方向,已得到了各国的广泛认识,其中红外成像寻的制导技术、毫米波寻的制导技术、复合寻的制导技术已取得了一定的成绩。
2.1红外成像寻的制导技术
红外成像制导是利用目标和背景的热辐射温差,形成图像来实现自动导引。具有分辨率高、抗干扰能力强,隐蔽性好、自主捕获目标,昼夜工作能力强等特点。导弹越接近目标,接收到的目标红外辐射越强,制导精度越高,大大提高了命中率,但对目标本身的辐射或散射的依赖性较大。目前红外成像制导技术已发展了两代,第一代是光机扫描成像;第二代是凝视红外焦平面阵列成像。
2.2毫米波寻的制导技术
毫米波寻的制导具有传播性能好、波束窄、带宽、抗干扰能力强、精度高和体积小等显著特点。由于毫米波技术的成功开发,已经实现了利用毫米波宽带特性形成一维(距离)图像,而且性能更加优越的两维、三维成像正在成为国际上研究的热点,弹载相控技术的出现为开拓和发展毫米波成像提供了可能。相控阵天线具有扫描速度快、扫描范围大、抗电子干扰能力强、指向精度高等优点。由于无机械随动系统,因而体积小、质量轻,适于弹上使用。
2.3复合寻的制导技术
单一模式的导引系统将难以适应新的局部战争的要求,而发展和采用复合寻的制导将是唯一的选择。复合寻的制导兼有两种或多种频谱的性能优点,既可以充分发挥各自模式的优势,又可相互弥补对方的劣势,在战术使用上将大大提高寻的制导系统的抗干扰性能、全天候性能、反隐身和识别目标的能力,提高制导精度,扩展作用距离。复合寻的制导的形式有多种,按制导体制来复合有射频和光学间的复合;按基本方式复合,有指令、程控寻的间的不同复合;按飞行时间顺序,可分为串、并联复合方式;按结构来复合,有共口径和并行复合分口径的复合。在多种复合形式中,红外/毫米波复合技术性能最佳,该系统光、电互补,克服了各自的不足,综合了光、电制导的优点,仍然是当前和今后相当长一段时间内世界各国研究的重点。
3精确制导技术的发展趋势
近年来,精确制导技术获得了一些新的进展。惯性敏感技术、智能化寻的制导技术、光纤制导技术和多模探测技术等,将成为精确制导技术发展的主要方向。
3.1惯性敏感技术
自动寻的制导技术由于探测器受各种条件的限制,其探测距离是有限的。中远程精确制导武器在初、中段采用惯性导航,中间利用GPS修正和图像匹配制导等自主制导方式。惯性导航的核心是惯性敏感器件,对惯性敏感器件的基本要求为:高性能,包括高精度测量,大动态范围等;承受各种恶劣的弹载环境条件,即能在高过载、强震动、高低温条件下正常工作;轻小型、简单化。因此,惯性敏感器件及其系统的发展方向为:固态化、集成化、复合化、微小型化。
3.2智能化寻的制导技术
随着人工智能、成像制导、微型计算机和自适应控制技术的发展和突破,人们已经探索研究了使精确制导武器实现完全自动化和智能化的智能制导技术。智能化寻的制导采用图像处理、人工智能和计算机技术,无人参与地对目标自动探测、自动目标识别、自动捕获和跟踪,并进行瞄准点选择和杀伤效果评估。
智能化寻的制导系统的核心是智能导引头,它具有很高的探测灵敏度和空间分辨率,其主要技术特点为:在干扰条件下自动探测、搜索、识别目标,捕获多目标并进行多目标跟踪;综合利用多种信息,对数据进行融合处理;自动判断和决策;自动进行威胁判断、优先加权,选择威胁大的目标进行攻击;选择瞄准点和杀伤效果评估。
3.3光纤制导技术
光纤技术具有信息传输容量大、抗干扰能力强、制导精度高、隐藏性好等一系列优点,日益受到各国政府和军方的重视。光纤制导的关键技术包括:光纤强度与细径化,光纤拼接、绕线与放线,光纤双向传输等。而光纤制导武器中所用到的关键技术是:制导光纤、制导光纤陀螺。目前用于导弹的制导光纤有多模和单模两种类型。多模光纤的特点是:适宜传输几种光射线,便于拼接,但耗损大,多用于近程制导,能够使用简单的连接器和复用器,价格便宜;单模光纤的特点是:适宜传输单一光射线,多用于中远程制导,抗干扰能力强,性能好,但价格高。随着导弹射程的增加,要求光纤制导传输低损耗,其所用的光纤朝着高强度单模形式发展。光纤陀螺的发展趋势:一是向更高精度,更高可靠性的方向发展,为航空、航天、航海提供高精度的惯性元件;二是体积小、高度集成、价格便宜,结构更牢固的超小型方向发展,为战术级应用提供兼顾、廉价的惯性传感器;三是向多轴化方向发展。当前一个研究方向是采用单模光纤实现高精度光纤陀螺。干涉型光纤陀螺是使用最早,发展最成熟,最具实用化意义的陀螺。
3.4多模探测技术
随着光电干扰技术、隐身技术和反辐射导弹技术的发展,单一频段或模式的制导体制受各自性能弱点的局限,已不能满足现代战场作战的需要。如雷达制导系统易受箔条和角反射器等假目标的干扰;红外制导系统易受目标性质、目标与背景热辐射反差程度和气候的影响,并且不能测距,全向攻击性能较差;激光制导系统易受云、雾、烟的影响,不能全天候使用。此时,多模探测技术应运而生,它可以获取目标的多种频谱信息。
多模复合探测实际上是多传感器合成在精确制导武器系统中的应用。它利用多种探测手段取得目标信息,经过计算机的数据合成处理,得出目标与背景的综合信息,然后进行目标的识别、捕捉和跟踪。采取多模探测,可以弥补单一探测方法的不足,消除其在恶劣环境时探测的局限性,获取更多更有用的目标信息。应用该项技术后,精确制导武器的制导精度、目标识别能力、作战打击能力、抗干扰能力都得到了增强,还可实现全天候作战。正在发展的多模探测主要是采用双模复合形式,其中有:紫外/红外,可见光/红外,激光/红外,微波/红外和毫米波/红外,毫米波红外成像等。
随着信息技术的高速发展,依赖于信息技术的精确制导技术是军事技术研究的热点。参与此项技术研究的国家将越来越多,研究发展的力度越来越大。相信随着信息技术的发展,精确制导技术必将取得惊人的成果。
参考文献:
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[2]李文.国外精确制导技术的现状及发展[J].红外技术,1999,21(1):10-12.
[3]孟秀云.导弹制导与控制系统原理[M].北京:北京理工大学出版社,2003
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