高速无线技术-----FSO无线光纤技术介绍（速率可高达2.5G-10G）

光通信方式分为利用光纤技术的有线通信方式和利用光空间通信技术(Free - Space Optics：FSO)的无线通信方式两种。光空间通信方式是将自由空间作为传送媒体，主要用半导体振荡器做光源，以激光束的形式在空间传送信息。对该领域的开发研究曾经风行一时。
FSO技术的历史可追溯到20世纪60年代。1960年，梅曼发明了自然界不存在的红宝石振荡器，作为相干性光源使用。第二年， HE-Ne 振荡器在贝尔实验室开发成功。以后，1962年，又成功的开发了GaAIAs 半导体振荡器。1970年，GaAIAs振荡器在日本、美国以及前苏联实现了连续振荡。小型、高速且可调制半导体振荡器的出现成为光传送研究得以大幅度发展的契机。

自从发明振荡器后，很快就有人尝试将其用于室外光通信。在日本，从1965年开始，用1年多的时间，利用 He-Ne振荡器，进行了6.3公里的折返传送实验，以比较光空间通信与微波通信的区别。另外，NTT公司从1970年到1973年，利用3年时间在东京都中心地区设置了4个路径，进行了距离在520m～2.5Km的传送实验。此次实验使用的是He-Ne振荡器(波长0.63μm)和半导体的LED(波长0.8μm)。实验报告表明，光源性质的不同造成的传播特性上的差异并非很大。同时，实验还表明，空中传播造成的偏振面的变动较少，且传播损耗的大小在很大程度上取决于视程。此后，由于低损耗的光纤的出现，使得光空间通信方面的研究纷纷转向光纤技术领域，光空间通信的研究受到了冷落。

最近几年，由于光空间通信所需要的各种设备的价格下降导致光空间通信装置本身的价格降低，同时，光空间通信所持有的简便性、宽带性、无电磁干扰性、无需申请市政批准等特性，使得这种通信方式重新受到广泛的关注。

自由空间光通信和光纤一样，具有频带高的优势。FSO支持155Mbit/s-10Gbit/s的传输速率，传输距离在1-4公里之间。

FSO的基本原理及其特点

自由空间光通信系统（FSO）是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，通信就可以进行。

FSO原理图（摘自http://www.chinafso.com.cn）波迪通讯

系统所用的基本技术是光电转换。在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工的通信。光发射机的光源受到电信号的调制，并通过作为天线的光学望远镜，将光信号经过大气信道传送到接收端的望远镜。高灵敏度的光接收机，将望远镜收到的光信号再转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。光的无线系统通常使用850nm或1550nm的工作波长。

FSO采用视线激光器生成的光束，通过空气从一台设备向另一台设备传送宽带数据、语音和视频。这种技术可以视为通过光纤电缆实现的光学有线传输的同等光学无线技术。FSO设备通过TIA/EIA标准铜缆或光纤结构化布线系统连接到网络上，可以通过IP业务传送的任何应用，包括语音、数据、视频和安全应用，都可以通过FSO传送。

FSO系统采用两种不同的波长传输窗口提供：780-850 nm和1520-1600 nm。780–850 nm系统可靠性和经济性高，适合大多数应用，包括1 Gb/s以太网，1520-1600 nm系统则能够以更高的功率传送信号，从而在晴朗的天气中传送更远的距离。

业内已经发表了大量的文章，比较了780-850 nm FSO系统与1520-1600 nm系统在不同天气条件下的性能，特别是在下雾时。如果设备之间的距离大于500米时，尤其是雾天，这两种技术之间的性能会有很大的差异。

如果考虑到成本影响，那么采用1520 – 1600 nm波长的系统成本要比780-850 nm系统高出5-10倍。但就可靠性和可用性来讲，1520-1600nm波长的FSO系统要比780-850nm系统可靠的多。