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自由空間光通信（Free-Space Optical Columniation，簡稱FSO）是一種通過激光在大氣信道中實現點對點、點對多點或多點對多點間語音、數據、圖像信息的雙向通信技術，介紹了自由空間光通信的國內外研究現狀，分析了應用現狀和未來發(fā)展趨勢。
　自由空間；光通信技術；現狀；趨勢
　　
　　1 自由空間光通信的研究現狀
　　
　　1.1 基于光電探測器直接耦合的FSO系統(tǒng)
　　早在30多年前，自由空間光通信曾掀起了研究的熱潮，但當時的器件技術、系統(tǒng)技術和大氣信道光傳輸特性本身的不穩(wěn)定性等諸多客觀因素卻阻礙了它的進一步發(fā)展。與此同時，隨著光纖制作技術、半導體器件技術、光通信系統(tǒng)技術的不斷完善和成熟，光纖通信在20世紀80年代掀起了熱潮，自由空間光通信一度陷入低谷。然而，隨著骨干網的基本建成以及最后一公里問題的出現，以及近年來大功率半導體激光器技術、自適應變焦技術、光學天線的設計制作及安裝校準技術的發(fā)展和成熟，自由空間光通信的研究重新得到重視。
　　在國外，FSO系統(tǒng)主要在美英等經濟和技術發(fā)達的國家生產和使用。到目前為止，FSO己被多家電信運營商應用于商業(yè)服務網絡，比較典型的有Terabeam和Airfiber公司。在悉尼奧運會上，Terabeam公司成功地使用FSO設備進行圖像傳送，并在西雅圖的四季飯店成功地實現了利用FSO設備向客戶提供10OMb/s的數據連接。該公司還計劃4年內在全美建設100個FSO城市網絡。而Airfiber公司則在美國波士頓地區(qū)將FSO通信網與光纖網（SONET）通過光節(jié)點連接在一起，完成了該地區(qū)整個光網絡的建設。
　　目前商用的FSO系統(tǒng)（見圖1）通常采用光源直接輸出、光電探測器直接耦合的方式，這種系統(tǒng)有以下幾點缺點：
　?。╨）半導體激光器出射光束在水平方向和垂直方向的發(fā)散角不同，且出射光斑較粗，因此我們需要先將出射光束整形為圓高斯光束再準直擴束后發(fā)射，這樣發(fā)射端的光學系統(tǒng)就較為復雜，體積也會相應增大。
　?。?）在接收端，光斑經光學天線會聚之后直接送入PD轉化為電信號。通常，我們需要提供點到點的，雙向的通信系統(tǒng)，這樣，FSO系統(tǒng)的每個終端都包括了激光器，探測器，光學系統(tǒng)，電子元器件和其中有源器件所需要的電源。這種系統(tǒng)的體積通常比較大，重量大，成本也比較高。從FSO系統(tǒng)終端的內部結構圖中可以看出，完成一個簡單的點到點的鏈路需要6個OE轉換單元。隨著人們對帶寬的需求越來越高，PD的成本也越來越高，6個OE轉換單元大大增加了成本閉。
　　（3）FSO終端設備一般安裝于樓頂，如果終端中含有大量的有源設備，會給我們的安裝帶來了很多不方便。
　　（4）系統(tǒng)的可擴展性很小。如果用戶所需要的帶寬增加，那么封裝在一起的整個FSO系統(tǒng)終端都需要被新的終端取代，安裝新設備的過程需要再次對準，整個升級過程所需要的時間很長，給人們帶來巨大的損失。