实现光纤电子系统智能化的关键技术分析

龙汉源 田宇 张科

摘 要：进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国计算机技术得到了较快的发发展。其中，光纤电子技术便是在计算机技术不断发展过程中也发展起来的。值得注意的是，在合理科学地应用光纤电子技术的基础上，能够实现光纤电子系统智能化。本课题针对实现光纤电子系统智能化的关键技术进行分析，以期为相关工作人员积累更多的工作经验。

关键词：光纤电子系统；智能化；关键技术

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

对于光纤电子技术来说，其应用显得非常广泛，包括在军事医疗领域、光纤传感领域、光纤通信领域以及光信息处理领域均能够发挥它的作用。随着光纤电子技术的逐渐成熟，该技术也逐渐朝向智能化方向发展。比如利用技术优势使光纤电子系统实现智能化等，从科学技术进步及发展角度考虑，本课题围绕“实现光纤电子系统智能化的关键技术”进行分析研究具备一定的价值意义。

1.光纤通信技术概述

对于光纤来说，即一种光导纤维，其延伸的光纤通信即把光当作载体，通过光纤这种介质，使信息传输功能得到有效实现。对于光纤通信来说，属于新型的通信技术，与传统通信方法存在很大的差异。基于光纤通信技术角度分析，其工作包括了：信号的接收，对信号进行分离處理，传输放大信号，和波信号以及放射信号。此外，对于光纤通信系统，它的通信容量和微波通信容量比较要大非常多；并且光纤通信系统的损耗和导波管与电缆比较起来，在损耗方面更低，还能够避免接地回路问题。由于光纤通信技术及系统具备诸多方面的优势，因此在诸多领域均得到了广泛的应用。

2.实现光纤电子系统智能化的关键技术

在上述分析过程中对光纤通信技术及系统有了一定程度的认识。为了使光纤电子系统智能化得到有效实现，还有必要掌握其关键技术。总结起来，其关键技术包括：

2.1光纤激光技术

对于目前世界各国大力研发的光纤激光器来说，其关键技术为光纤电子技术。与此同时，光纤通信技术是对各类光纤激光设备非常重要的器件，例如光纤激光器在光纤通信技术的应用下，能够实现可调谐、多波长输出功能。值得注意的是，在波长数量不断变多的情况，系统中信道间隔会持续被压缩，如果使用一般的固定波长激光输出器，那么其激光器的数量将会越来越多。而对于多波长可调谐光纤激光器，则能够在输出一定数量波长的光纤系统中应用。此外，对于多波长光纤激光器来说，所使用的类型为环形腔振腔，此类结构可以使系统当中的SHB效应受到很好的抑制，且还能够对回拨振荡及跳模等起到很好的抑制作用。显然，光纤激光技术在多波长光纤激光器中发挥了重要作用，能够使光纤电子系统智能化得到有效实现。

2.2光纤光栅及滤波技术

基于光纤电子系统当中，光纤光栅是关键的光纤元件，比如在上述提到的激光器方面也有着非常广泛的应用，与此同时在色散补偿及光纤传感等领域也被广泛地应用。利用光纤光栅能够使选择性反射功能得到有效实现，进而使其成为光纤激光器的选频元件；此外，光纤光栅在温度、应力方面还具备可调节的功能。而对于FBG滤波来说，和光纤系统的匹配程度很好，其滤波线宽比较窄，能源损耗比较低，因此其成本较低，使用此类滤波技术，能够使可调谐光纤激光的选频显得更加优质。因此，要想实现光纤电子系统智能化，合理科学地应用光纤光栅及滤波技术非常关键。

2.3光纤闭环控制技术

对于闭环控制系统来说，属于一种自动控制系统，其构成主要有两大部分：其一，信号正向通路；其二反馈通路。在信号正向通路与反馈通路共同协作下，新城闭合回路，因此也称之为反馈控制系统。基于闭环控制系统的功能作用角度分析，其经对比参考信号与被控量信号之间的变差数据，进一步实现对系统的整体控制。而对于开环控制系统来说，即无反馈信号通道，这是和闭环控制系统最大的差异。在光纤系统当中，闭合控制系统能够得到广泛的应用，其应用可以使未知或已知的在输出或控制环节当中的干扰偏差得到有效纠正。根据实际应用效果，发现在光纤电子系统当中通过光纤闭环控制技术的应用，能够发挥极强的抗干扰作用，进而能够使光纤系统的控制精度大大有效提升。

此外，基于大容量的数据通信当中，光纤色散会在工作温度发生改变的情况下而出现偏差的情况，因此需进行偏差补偿处理，值得注意的是其偏差属于动态变化的一个过程，鄋简单静态补偿不符合高精度的要求。针对这种现象，可以采取动态闭环控制技术，使光纤通信系统当中的动态色散获得有效补偿。例如：基于军事与航海领域，光纤闭环控制技术便得到非常广泛的应该，能够实现光纤电子系统智能化。

3.结语

综上所述，要想使光纤电子系统智能化得到有效实现，便有必要合理科学地应用光纤激光技术、光纤光栅技术、光纤滤波技术以及光纤闭环控制技术等。并且，在这些光纤技术应用过程中，还有必要了解光纤电子系统的工作状态及在工作过程中可能遇到的问题，然后合理选择光纤技术，使光纤电子系统实现智能化，进一步提高光纤电子系统的运行质量。总之，相信在光纤技术不断进步及成熟的条件下，将能够推动我国光电子行业的高速发展。

参考文献：

[1]陈凡.实现光纤电子系统智能化的关键技术分析[J].才智，2013（14）：334.

[2]王宁. 高速光纤通信系统中电子色散补偿技术分析[A]. 《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会.2016智能城市与信息化建设国际学术交流研讨会论文集I[C].《智能城市》杂志社、美中期刊学术交流协会：旭日华夏（北京）国际科学技术研究院，2016：1.

[3]朱皓然，郑力.高速光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究[J].中国新通信，2015，17（21）：38.

[4]鲁力. 高速光纤通信系统中电子色散补偿技术的研究[D].华中科技大学，2012.

[5]王宁芳. 光纤通信相干检测系统电子色散均衡技术的研究[D].河北工业大学，2011.

[6]周文静，于瀛洁.基于光纤的三维电子散斑干涉测量系统设计[J].光学精密工程，2008（10）：1815-1821.

[7]黄永葵.光纤通道标准及其在航空电子中的应用[J].航空电子技术，2003（04）：1-12+18.

作者简介：

龙汉源（1996-），男，汉，四川省广安市，本科，研究方向：应用物理学。

田宇（1996-），男，汉，四川省阿坝州，本科，研究方向：应用物理学。

张科（1996-），男，汉，四川省南充，本科，研究方向：应用物理学。