劉洋
【摘 要】我國(guó)光電信息行業(yè)迅速發(fā)展,對(duì)于從事光電行業(yè)的人才需求量也在不斷加大。光電信息產(chǎn)業(yè)具有極快的響應(yīng)速度,同時(shí)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(dòng)了現(xiàn)代通信技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,光電信息產(chǎn)業(yè)在我國(guó)通信行業(yè)中所占的市場(chǎng)份額也在逐漸增加。從科學(xué)角度上來(lái)看,光電通信對(duì)于現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用,本文通過(guò)對(duì)于光電通訊的原理進(jìn)行分析,對(duì)其中的諧波干擾以及濾波的方法進(jìn)行了深入的探究,并且得到了一系列光電通信調(diào)制與優(yōu)化的措施,希望相關(guān)研究人員以借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】光電通信;調(diào)制;優(yōu)化分析
一、前言
光與電磁兩種物質(zhì)同時(shí)具有粒子性,在物理世界中,如果原子接受外部能量后,會(huì)產(chǎn)生升溫現(xiàn)象,這也是電磁波產(chǎn)生的原理,因此為了能夠達(dá)到自身的穩(wěn)態(tài),而釋放出相應(yīng)的微小粒子。在這種反應(yīng)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(xiàn)象。光電通信領(lǐng)域,較多的使用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但是其也存在一些難以規(guī)避的風(fēng)險(xiǎn),在雙方進(jìn)行光電通訊的過(guò)程中,由于技術(shù)上的漏洞,其通信的內(nèi)容很容易被第三方監(jiān)聽(tīng)或者是盜取,導(dǎo)致重要情報(bào)泄露,因此造成非常嚴(yán)重的后果。工程技術(shù)人員可以通過(guò)最光電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行改革,加強(qiáng)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(yōu)化結(jié)構(gòu)。在通常人們進(jìn)行短距離通信時(shí),微波是非常常用的技術(shù)性手段,利用無(wú)線接入已經(jīng)普遍應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)通信系統(tǒng)中,在電磁波中紅外光應(yīng)用較為普遍,根據(jù)其波長(zhǎng)的大小,可以劃分為近紅外區(qū),中紅外區(qū),以及遠(yuǎn)紅外區(qū)。近紅外區(qū)主要是指0.75~3微米的階段;中紅外區(qū)主要是指3~30微米的階段,大于30微米,一般被稱(chēng)作為遠(yuǎn)紅外區(qū)。在光電通信技術(shù)中,主要是利用近紅外區(qū)作為主要的傳播波段,它與可見(jiàn)光一樣是一種較為常見(jiàn)的電磁波。
二、光電通訊在信息交流過(guò)程中所受到的干擾性問(wèn)題
電源在能量變化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波,諧波是一種不穩(wěn)定的自然狀態(tài),很有可能導(dǎo)致通訊設(shè)備出現(xiàn)故障。諧波在物理意義上來(lái)講,主要是周期性的正弦分量的波長(zhǎng)。諧波的頻率是基礎(chǔ)頻道的倍數(shù),因此其可能會(huì)對(duì)于光電通信產(chǎn)生干擾。諧波在傳播過(guò)程中,能夠有效導(dǎo)致計(jì)算機(jī)設(shè)備出現(xiàn)鎖定,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)死機(jī),或者是使得內(nèi)部通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閬y碼,影響信息的正常交流,同時(shí)也可能導(dǎo)致光電設(shè)備中電動(dòng)機(jī)械以及電力線路發(fā)生過(guò)的現(xiàn)象。在整個(gè)諧波波形中,線性負(fù)載能夠有效承擔(dān)吸收電流的作用,并且簡(jiǎn)化電力線路的過(guò)熱現(xiàn)象。電流中的諧波其在傳播過(guò)程中不會(huì)通過(guò)系統(tǒng)。比如說(shuō)開(kāi)關(guān)電源,存在相應(yīng)的非線性負(fù)載,非線性負(fù)載僅在波峰處會(huì)汲取電流。這種電流不會(huì)通過(guò)整個(gè)電信通信系統(tǒng)傳播,其傳播的主要諧波是電壓系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波,因?yàn)檫@種電壓諧波能夠通過(guò)光電設(shè)備進(jìn)行傳播。在光電設(shè)備中,隨著非線性負(fù)載的增加,這些因素可能會(huì)導(dǎo)致電壓系統(tǒng)中出現(xiàn)諧波現(xiàn)象。但是比如說(shuō)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(guī)劃為廣義的光的范圍。在長(zhǎng)距離通信傳播過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)使用無(wú)線電波,比如說(shuō)我們經(jīng)常在生活中使用的無(wú)線電視以及收音機(jī),都是利用無(wú)線電波波長(zhǎng)較長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì),不是這種無(wú)線電波不容易被阻斷,其在傳播過(guò)程中具有較強(qiáng)的折射特性,他們也可能在傳播過(guò)程中產(chǎn)生諧波。在物理學(xué)中,解決諧波最好的方法就是使用濾波。濾波最主要的產(chǎn)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(shí)現(xiàn)有機(jī)的組合,這種類(lèi)型的濾波器被稱(chēng)為無(wú)源濾波器,無(wú)源濾波器在運(yùn)作過(guò)程中并不依賴(lài)于外部的電源,同時(shí)無(wú)源濾波器自身內(nèi)部也不含有晶體管等等零部件。無(wú)源濾波器中的電感器能夠有效阻擋高頻的信號(hào),并且傳播低頻的信號(hào),但是無(wú)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(hào),并且傳播高頻的信號(hào)。在光電信息的傳播過(guò)程中,電容器濾波器能夠?qū)τ诘皖l的型號(hào)穿透性更強(qiáng),對(duì)高頻信號(hào)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(hào)通過(guò)電容器或者是與電容器直接接地的路徑,那么濾波器對(duì)于高頻信號(hào)比低頻信號(hào)有更好的衰減,這種濾波器被稱(chēng)為高通濾波器。在整個(gè)過(guò)程中,電阻器并沒(méi)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(shí)間常數(shù),并且可以判斷影響電容器的響應(yīng)頻率。在物理學(xué)中電感器以及電容器,又被稱(chēng)為濾波器的電抗元件,因此電抗元件的數(shù)量直接決定了過(guò)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(diào)諧電路,那么它被稱(chēng)為L(zhǎng)C單個(gè)元件,如果調(diào)諧電路由兩個(gè)分量組成,并且在高頻通信條件下,有的時(shí)候電感器可以由單個(gè)金屬片環(huán)繞而成,電容器也可以由金屬條環(huán)繞而成,這些電容器或者是電感器所形成的金屬片也被稱(chēng)為短截線。
三、光電通信過(guò)程中的調(diào)制與優(yōu)化措施
在互聯(lián)網(wǎng)工作中,人們?cè)谑褂秒娮有畔⒕W(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中,可能會(huì)收到各種模式以及形式的攻擊,但是由于互聯(lián)網(wǎng)的整體開(kāi)放性,因此其很難進(jìn)行有針對(duì)性的防御措施。但是人們可以根據(jù)防火墻技術(shù)來(lái)有效提升整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全防衛(wèi)等級(jí),以便于對(duì)于計(jì)算機(jī)內(nèi)部各種軟硬件進(jìn)行合理的保護(hù),并且保護(hù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)不受外來(lái)的侵犯。需要將保證電子信息系統(tǒng)的安全性提高到一定的重視程度,服務(wù)器運(yùn)行系統(tǒng)可以提供整個(gè)系統(tǒng)的備份,并且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)斷點(diǎn)的和恢復(fù)性。整個(gè)光電通信過(guò)程中的放大器可以不經(jīng)過(guò)輸入信號(hào)的飽和程度,同時(shí)在周?chē)肼暩蓴_較為強(qiáng)烈的條件下,這種調(diào)制濾波器也不適合主導(dǎo)性的工作,必須要遠(yuǎn)離這種中心的頻率,才能夠有效保障光電通信的優(yōu)化。如果這兩個(gè)要求之間互相矛盾或者是產(chǎn)生相應(yīng)的沖突,可以利用交錯(cuò)的調(diào)諧通濾波器;對(duì)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(guò)相應(yīng)的衰減斜率,來(lái)對(duì)其噪音進(jìn)行相應(yīng)的抑制,同時(shí)也能夠有效確定整個(gè)濾波器的階數(shù)。濾波器階數(shù)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(zhuǎn)角的頻率,其整體轉(zhuǎn)角頻率會(huì)小很多。同時(shí)也可以在調(diào)制濾波器上直接加入一個(gè)電波,使得高通濾波器以及低通濾波器的通帶之內(nèi)能夠產(chǎn)生相應(yīng)的紋波,如果接近于轉(zhuǎn)角的頻率,其頻率響應(yīng)的曲線可以判斷整個(gè)濾波的阻尼比。
四、總結(jié)
在光電通訊設(shè)備中,調(diào)制優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用較為廣泛,主要使用在電子機(jī)械設(shè)備元件以及互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)等等方面,同時(shí)他對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用較為依賴(lài)性,使得軟件能夠有跨平臺(tái)操作的可移植性。在電子設(shè)備中可以通過(guò)藍(lán)牙技術(shù)以及WiFi技術(shù)等等來(lái)獲取相應(yīng)的信息,這些都離不開(kāi)對(duì)于光電通信的調(diào)制與優(yōu)化,可以有效借助于調(diào)制濾波器來(lái)解決這些問(wèn)題,希望相關(guān)研究人員以借鑒和參考。
【參考文獻(xiàn)】
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