無線光纖FSO技術（速率可高達2.5G-10G）

光通信方式分為利用光纖技術的有線通信方式和利用光空間通信技術(Free - Space Optics：FSO)的無線通信方式兩種。光空間通信方式是將自由空間作為傳送媒體，主要用半導體振蕩器做光源，以激光束的形式在空間傳送信息。對該領域的開發(fā)研究曾經風行一時。

FSO技術的歷史可追溯到20世紀60年代。1960年，梅曼發(fā)明了自然界不存在的紅寶石振蕩器，作為相干性光源使用。第二年， HE-Ne 振蕩器在貝爾實驗室開發(fā)成功。以后，1962年，又成功的開發(fā)了GaAIAs 半導體振蕩器。1970年，GaAIAs振蕩器在日本、美國以及前蘇聯實現了連續(xù)振蕩。小型、高速且可調制半導體振蕩器的出現成為光傳送研究得以大幅度發(fā)展的契機。

自從發(fā)明振蕩器后，很快就有人嘗試將其用于室外光通信。在日本，從1965年開始，用1年多的時間，利用 He-Ne振蕩器，進行了6.3公里的折返傳送實驗，以比較光空間通信與微波通信的區(qū)別。另外，NTT公司從1970年到1973年，利用3年時間在東京都中心地區(qū)設置了4個路徑，進行了距離在520m～2.5Km的傳送實驗。此次實驗使用的是He-Ne振蕩器(波長0.63μm)和半導體的LED(波長0.8μm)。實驗報告表明，光源性質的不同造成的傳播特性上的差異并非很大。同時，實驗還表明，空中傳播造成的偏振面的變動較少，且傳播損耗的大小在很大程度上取決于視程。此后，由于低損耗的光纖的出現，使得光空間通信方面的研究紛紛轉向光纖技術領域，光空間通信的研究受到了冷落。

最近幾年，由于光空間通信所需要的各種設備的價格下降導致光空間通信裝置本身的價格降低，同時，光空間通信所持有的簡便性、寬帶性、無電磁干擾性、無需申請市政批準等特性，使得這種通信方式重新受到廣泛的關注。

自由空間光通信和光纖一樣，具有頻帶高的優(yōu)勢。FSO支持155Mbit/s-10Gbit/s的傳輸速率，傳輸距離在1-4公里之間。

FSO的基本原理及其特點
自由空間光通信系統(tǒng)（FSO）是以大氣作為傳輸媒質來進行光信號的傳送的。只要在收發(fā)兩個端機之間存在無遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率，通信就可以進行。

FSO原理圖（摘自www.chinafso.com.cn）波迪通訊

系統(tǒng)所用的基本技術是光電轉換。在點對點傳輸的情況下，每一端都設有光發(fā)射機和光接收機，可以實現全雙工的通信。光發(fā)射機的光源受到電信號的調制，并通過作為天線的光學望遠鏡，將光信號經過大氣信道傳送到接收端的望遠鏡。高靈敏度的光接收機，將望遠鏡收到的光信號再轉換成電信號。由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別，可以選用透過率較好的波段窗口。光的無線系統(tǒng)通常使用850nm或1550nm的工作波長。

FSO采用視線激光器生成的光束，通過空氣從一臺設備向另一臺設備傳送寬帶數據、語音和視頻。這種技術可以視為通過光纖電纜實現的光學有線傳輸的同等光學無線技術。FSO設備通過TIA/EIA標準銅纜或光纖結構化布線系統(tǒng)連接到網絡上，可以通過IP業(yè)務傳送的任何應用，包括語音、數據、視頻和安全應用，都可以通過FSO傳送。

FSO系統(tǒng)采用兩種不同的波長傳輸窗口提供：780-850 nm和1520-1600 nm。780–850 nm系統(tǒng)可靠性和經濟性高，適合大多數應用，包括1 Gb/s以太網，1520-1600 nm系統(tǒng)則能夠以更高的功率傳送信號，從而在晴朗的天氣中傳送更遠的距離。

業(yè)內已經發(fā)表了大量的文章，比較了780-850 nm FSO系統(tǒng)與1520-1600 nm系統(tǒng)在不同天氣條件下的性能，特別是在下霧時。如果設備之間的距離大于500米時，尤其是霧天，這兩種技術之間的性能會有很大的差異。

如果考慮到成本影響，那么采用1520 – 1600 nm波長的系統(tǒng)成本要比780-850 nm系統(tǒng)高出5-10倍。但就可靠性和可用性來講，1520-1600nm波長的FSO系統(tǒng)要比780-850nm系統(tǒng)可靠的多。