實(shí)現(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)分析

龍漢源 田宇 張科

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的背景下，我國計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了較快的發(fā)發(fā)展。其中，光纖電子技術(shù)便是在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展過程中也發(fā)展起來的。值得注意的是，在合理科學(xué)地應(yīng)用光纖電子技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化。本課題針對(duì)實(shí)現(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以期為相關(guān)工作人員積累更多的工作經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：光纖電子系統(tǒng)；智能化；關(guān)鍵技術(shù)

Abstract： since the beginning of the 21st century， China's computer technology has developed rapidly under the background of steady social and economic development. Among them， the optical fiber electronic technology is developed in the process of the continuous development of computer technology. It is worth noting that the intelligent optical fiber electronic system can be realized on the basis of reasonable and scientific application of optical fiber electronic technology. This paper analyzes the key technologies of realizing intelligent optical fiber electronic system in order to accumulate more work experience for related staff.

Key words： optical fiber electronic system； Intelligent； The key technology

對(duì)于光纖電子技術(shù)來說，其應(yīng)用顯得非常廣泛，包括在軍事醫(yī)療領(lǐng)域、光纖傳感領(lǐng)域、光纖通信領(lǐng)域以及光信息處理領(lǐng)域均能夠發(fā)揮它的作用。隨著光纖電子技術(shù)的逐漸成熟，該技術(shù)也逐漸朝向智能化方向發(fā)展。比如利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)使光纖電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化等，從科學(xué)技術(shù)進(jìn)步及發(fā)展角度考慮，本課題圍繞“實(shí)現(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)”進(jìn)行分析研究具備一定的價(jià)值意義。

1.光纖通信技術(shù)概述

對(duì)于光纖來說，即一種光導(dǎo)纖維，其延伸的光纖通信即把光當(dāng)作載體，通過光纖這種介質(zhì)，使信息傳輸功能得到有效實(shí)現(xiàn)。對(duì)于光纖通信來說，屬于新型的通信技術(shù)，與傳統(tǒng)通信方法存在很大的差異?；诠饫w通信技術(shù)角度分析，其工作包括了：信號(hào)的接收，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分離處理，傳輸放大信號(hào)，和波信號(hào)以及放射信號(hào)。此外，對(duì)于光纖通信系統(tǒng)，它的通信容量和微波通信容量比較要大非常多；并且光纖通信系統(tǒng)的損耗和導(dǎo)波管與電纜比較起來，在損耗方面更低，還能夠避免接地回路問題。由于光纖通信技術(shù)及系統(tǒng)具備諸多方面的優(yōu)勢(shì)，因此在諸多領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。

2.實(shí)現(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)

在上述分析過程中對(duì)光纖通信技術(shù)及系統(tǒng)有了一定程度的認(rèn)識(shí)。為了使光纖電子系統(tǒng)智能化得到有效實(shí)現(xiàn)，還有必要掌握其關(guān)鍵技術(shù)?？偨Y(jié)起來，其關(guān)鍵技術(shù)包括：

2.1光纖激光技術(shù)

對(duì)于目前世界各國大力研發(fā)的光纖激光器來說，其關(guān)鍵技術(shù)為光纖電子技術(shù)。與此同時(shí)，光纖通信技術(shù)是對(duì)各類光纖激光設(shè)備非常重要的器件，例如光纖激光器在光纖通信技術(shù)的應(yīng)用下，能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)諧、多波長輸出功能。值得注意的是，在波長數(shù)量不斷變多的情況，系統(tǒng)中信道間隔會(huì)持續(xù)被壓縮，如果使用一般的固定波長激光輸出器，那么其激光器的數(shù)量將會(huì)越來越多。而對(duì)于多波長可調(diào)諧光纖激光器，則能夠在輸出一定數(shù)量波長的光纖系統(tǒng)中應(yīng)用。此外，對(duì)于多波長光纖激光器來說，所使用的類型為環(huán)形腔振腔，此類結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)當(dāng)中的SHB效應(yīng)受到很好的抑制，且還能夠?qū)負(fù)苷袷幖疤５绕鸬胶芎玫囊种谱饔?。顯然，光纖激光技術(shù)在多波長光纖激光器中發(fā)揮了重要作用，能夠使光纖電子系統(tǒng)智能化得到有效實(shí)現(xiàn)。

2.2光纖光柵及濾波技術(shù)

基于光纖電子系統(tǒng)當(dāng)中，光纖光柵是關(guān)鍵的光纖元件，比如在上述提到的激光器方面也有著非常廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)在色散補(bǔ)償及光纖傳感等領(lǐng)域也被廣泛地應(yīng)用。利用光纖光柵能夠使選擇性反射功能得到有效實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而使其成為光纖激光器的選頻元件；此外，光纖光柵在溫度、應(yīng)力方面還具備可調(diào)節(jié)的功能。而對(duì)于FBG濾波來說，和光纖系統(tǒng)的匹配程度很好，其濾波線寬比較窄，能源損耗比較低，因此其成本較低，使用此類濾波技術(shù)，能夠使可調(diào)諧光纖激光的選頻顯得更加優(yōu)質(zhì)。因此，要想實(shí)現(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化，合理科學(xué)地應(yīng)用光纖光柵及濾波技術(shù)非常關(guān)鍵。

2.3光纖閉環(huán)控制技術(shù)

對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，屬于一種自動(dòng)控制系統(tǒng)，其構(gòu)成主要有兩大部分：其一，信號(hào)正向通路；其二反饋通路。在信號(hào)正向通路與反饋通路共同協(xié)作下，新城閉合回路，因此也稱之為反饋控制系統(tǒng)?；陂]環(huán)控制系統(tǒng)的功能作用角度分析，其經(jīng)對(duì)比參考信號(hào)與被控量信號(hào)之間的變差數(shù)據(jù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的整體控制。而對(duì)于開環(huán)控制系統(tǒng)來說，即無反饋信號(hào)通道，這是和閉環(huán)控制系統(tǒng)最大的差異。在光纖系統(tǒng)當(dāng)中，閉合控制系統(tǒng)能夠得到廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用可以使未知或已知的在輸出或控制環(huán)節(jié)當(dāng)中的干擾偏差得到有效糾正。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)在光纖電子系統(tǒng)當(dāng)中通過光纖閉環(huán)控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠發(fā)揮極強(qiáng)的抗干擾作用，進(jìn)而能夠使光纖系統(tǒng)的控制精度大大有效提升。

此外，基于大容量的數(shù)據(jù)通信當(dāng)中，光纖色散會(huì)在工作溫度發(fā)生改變的情況下而出現(xiàn)偏差的情況，因此需進(jìn)行偏差補(bǔ)償處理，值得注意的是其偏差屬于動(dòng)態(tài)變化的一個(gè)過程，鄋簡(jiǎn)單靜態(tài)補(bǔ)償不符合高精度的要求。針對(duì)這種現(xiàn)象，可以采取動(dòng)態(tài)閉環(huán)控制技術(shù)，使光纖通信系統(tǒng)當(dāng)中的動(dòng)態(tài)色散獲得有效補(bǔ)償。例如：基于軍事與航海領(lǐng)域，光纖閉環(huán)控制技術(shù)便得到非常廣泛的應(yīng)該，能夠?qū)崿F(xiàn)光纖電子系統(tǒng)智能化。

3.結(jié)語

綜上所述，要想使光纖電子系統(tǒng)智能化得到有效實(shí)現(xiàn)，便有必要合理科學(xué)地應(yīng)用光纖激光技術(shù)、光纖光柵技術(shù)、光纖濾波技術(shù)以及光纖閉環(huán)控制技術(shù)等。并且，在這些光纖技術(shù)應(yīng)用過程中，還有必要了解光纖電子系統(tǒng)的工作狀態(tài)及在工作過程中可能遇到的問題，然后合理選擇光纖技術(shù)，使光纖電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化，進(jìn)一步提高光纖電子系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量?？傊?，相信在光纖技術(shù)不斷進(jìn)步及成熟的條件下，將能夠推動(dòng)我國光電子行業(yè)的高速發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

龍漢源（1996-），男，漢，四川省廣安市，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。

田宇（1996-），男，漢，四川省阿壩州，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。

張科（1996-），男，漢，四川省南充，本科，研究方向：應(yīng)用物理學(xué)。