FSO设备介绍

FSO设备介绍内容提要FSO系统原理概述155MFSO产品介绍622MFSO产品介绍1.25GFSO产品介绍什么是FSO自由空间光（FSO,FreeSpaceOptics）通信是信号沿光束通过自由空间传输的过程。早在100多年前，A.G.贝尔提出Photophone光电话。上世纪70年代，FSO技术因其高带宽和安全技术特点，应用于美国军方和航空航天。近年来由于自由空间光通信技术的不断发展以及传输带宽不断增大，自由空间光通信产品已成为光纤传输的补充。FSO工作原理2空间发送激光器将“0”“1”信号调制到激光上并发送到空中5双向数据传输3接收对端的红外光信号1FSO设备接入通信网络来到数字信号4FSO设备恢复出接入的通信网络数字信号FSO通信影响因素太阳光建筑物偏移红外激光窗户玻璃衰减雾闪烁障碍物沙尘、烟、低云等闪烁（Scintillation）闪烁是由大气湍流引起的时空变化，这种湍流是由风和温度差所产生的空气囊体，随着浓度的改变，空气囊体也就迅速地改变着光线的折射率，其作用恰似一个随时间改变着特性的棱镜和透镜，这正是造成夜空中星体闪烁现象的原因。光束发散和投射模式光束发散束宽500米束宽1000米束宽2000米2毫弧度1m2m4m3毫弧度1.5m3m6m6毫弧度3m6m12m发射角度1mrad1km1mSmallangleapproximation:Angle(inmilliradians)*Range(km)=SpotSize(m)1°≈17mrad→1mrad≈0.0573°DivergenceRangeSpotDiameter0.5mrad1.0km~0.5m2.0mrad1.0km~2.0m4.0mrad1.0km~4.0m同步多束激光-6.0dB-3.0dB-1.2dB2000米时的2mr投射模式（按比例）发散角=2毫弧度--3.0dB-3.79米4根平行光束15cm21cm15cm21cmFSO接收视场角发散角度=2mrad光斑直径=2m空间距离=1km视场角=1.47mrad设计思路：尽量使能量汇聚，提升链路抗衰减性能；抗外界杂散光的干扰能力；抗摇摆与震动。自动跟踪什么是自动跟踪？采用自动跟踪技术的FSO都有什么好处？FSO空间光波长VisibleSpectrum500nm600nm700nm800nm900nmHeNe780nm810nm850nmNearInfrared1300nm400nm1550nm850nm还是1550nm？激光安全我们为什么要制定激光安全规范：对不可见光没有“亮光”反应。850nm的激光束聚焦在没有痛觉的视网膜极小区间。1550激光器发送功率比850激光器大20dB左右，能产生有感的眼部不适。FSO安全等级国际相关标准为IEC60825-1CLASS-1类在可以预见的合理条件下，激光器的所有运行都是安全的，其中包括使用光学装置进行观察。CLASS-1M类裸眼观察时完全安全。如果在光源计算距离范围内使用光学装置进行观察，在302.5到4000nm范围内发射的激光可能不安全。FSO反光反光：FSO发出的空间光会通过对端FSO光纤耦合端面反射回来，距离越近，反射的光越强，当反射的光强到一定的程度时会导致FSO设备出现误码或者业务中断，这种现象我们通常称之为反光；VOA(自动光功率衰减)渐进衰减片VOA应用在FSO中原理大孔径非球面透镜VOA窄带滤光片耦合光束电机入射光束APD和硬软件模块APDFSO的保密性侵权接收器实物位置必然位于圆形光束圈内其它必要条件∶－相同的视场－相同的接收器波长－相同的数据传输速率大气因素造成的损耗天候能见度(公尺)dB損耗/公里重雾050-339.0浓雾200-84.9中度雾500-34.0轻雾雪暴大雨(100公里/小时)770-20.01000-14.2薄雾大雨(25公里/小时)1,900-7.12,000-6.7朦胧中雨(12.5公里/小时)2,800-4.64,000-3.0轻微朦胧小雨(2.5公里/小时)5,900-1.810,000-1.1晴朗毛毛雨(0.25公里/小时)18,100-0.620,000-0.53万里晴空23,000-0.4650,000-0.21系统冗余度冗余度概念及意义：系统的接收冗余度又称为链路余量（LinkMargin）或者称为链路预算（Linkbudget），它是一个产品的性能指标，通过这个数值的估算可以估算出相关产品的最大传输距离（根据不同天气状况下激光的衰减情况），单位为dBm。冗余度计算公式如下：其中pc为系统链路余量；pt为系统输入功率；pr为接收器灵敏度；p0为固定衰减（如光纤耦合、透镜传输、瞄准镜等因素引起的衰减；pg为几何衰减。grtcppppp0系统冗余度+10+5-5-10-15-20-25-30-35-40-45发送器输出接收器下限-500-55-60+15-45dBm+7dBmdBmmW11x10-631.61x10-510几何损耗系统裕’量（用于克服雾、薄雾等影响的额外功率）随能见度变化（气候，随时间变化）-20dBm固定系统损耗+3dBm随距离变化23dB25dB4dB系统裕量是影响系统性能的关键因素（光束发散、渐晕、视差等）多光束FSO设计四片82mm接收透镜四片35mm发送透镜弯曲形透镜防结冻装置内置望远镜加热玻璃板罩壳多光束发送器的设计冗余信号空间分流发送器数字信号134数据分路器数据输入发送器输出O/EE/O（FSO的设计中未使用任何光学放大器。）激光器光纤透镜21342克服断续性实物障碍(飞鸟)、闪烁、雨雪，保证安全运行*。850nm多光束接收器的设计数据输出空间光信号输入E/OO/E探测器光纤透镜激光器850nmFSO系统组成FSO系统组成远距离继电器（切断电源）1310nmGBIC-w/SC连接器850NmGBIC-w/SC连接器TX和RX数据输入SC连接器-14至-8dBm输入光接到连接头的12-18伏直流电源MM（50或62.5）或SM光纤跳接线连接头标准安装电源盒商业电源电极PDH、SDH、PTN等设备UPSFSO优点真正高带宽，无压缩，时延低，可以支持分组传送网络（PTN）、多业务传输平台（MSTP）等大气传输，无须挖沟破路空间光传输，无须频率许可，即装即用链路交叉无干扰，可同点多套安装极好的数据传输安全性能环保无辐射，容易取得屋顶使用权尺寸小，坚固，具备良好的抗风性能安装简单，快速业务部署能力FSO缺点视距技术（一般传输距离就几公里）不良的气象条件（尘埃、烟、雾、小水滴等）对准与保持空中障碍物的影晌背景噪声新岸公司FSO155M622M1.25G新岸公司FSO参数产品参数155M622M1.25G传输速率最高155Mbps最高622Mbps最高1.25Gbps工作距离50m～1500m50m～1000m50m～1500m设备平均功耗10W12W20W系统工作电压24VDC，48VDC，220VAC24VDC，48VDC，220VAC24VDC，48VDC，220VAC(支持1+1双电源备份)主机工作电压12VDC12VDC12VDC（支持1+1双电源备份)发射激光器3路12mWVCSEL激光器4路12mWVCSEL激光器4路20mWVCSEL激光器新岸公司FSO参数产品参数155M622M1.25G激光器耦合方式光纤耦合光纤耦合直接耦合发射角度2mrad2mrad2路激光器2mrad，2路激光器1.5mrad激光器人眼安全等级CLASS-1MCLASS-1MCLASS-1M接收探测器SiAPD探测器SiAPD探测器SiAPD探测器工作波长850nm850nm850nm接收视场1.47mrad1.47mrad2.7mrad光功率调节高、中、低3档手动调节无自动光功率衰减VOA155MFSO155MFSO155MFSO155MFSO155MFSO155MFSO622MFSO622MFSO622MFSO622MFSO622MFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO1.25GFSO谢谢！