[原创]高峰讲“FSO”——“FSO”的发展简史

peeger2005

“FSO”系列文章之一

“FSO”的发展简史

高峰
“FSO”是“自由空间光通信”的英文缩写，其实是指在大气环境下使用光作为传输媒介的无线通信方式之一。其实最早的“FSO”应该是中国的烽火台，发射器件是火堆，接受器件是人眼，只有两个信息“有”或“无”。后来军舰上灯光也算是一种“FSO”了，可以传递人类的语言，但每分钟只有十个字左右。现代意义上的“FSO”是指用激光在空气中传输，每秒已达到10M—10G个比特。
现代“FSO”诞生于上世纪70年代，当时半导体激光器件刚能够满足大气激光通信的需求，右图为国外早期FSO试验设备的照片，该设备使用808nm激光，可通一路电话，通信距离应不大于2公里。
笔者1979年见到国内第一套军用FSO系统（图1.1为当年设备的升级版），可以通一至四路电话，通信距离为4公里，当时希望用于海岛间通信。后升级为可通2Mb/s数据信号的应急通信系统。
FSO产品在2000年前后进入高速研究和发展的时期，那时国内做课题性研究的单位有：电子部34所；清华同方；上海光机所；成都光机所等。国外可以提供产品的厂家有：SONY；Natinol；Cano；Cablefree；MRV，Lightpoit，Fsona等。很多公司的产品在中国都进行过试用，但都没有得到普及使用。
目前在大陆国外产品已经基本看不到了，但基础研究一直在进行。国内可以真正提供民用电信级的产品只有两家左右。其产品分别在广东、辽宁、浙江、重庆等省的移动公司使用，产品特点是155M传输速率，使用距离为1-2公里。
由于FSO产品是光学仪器，其使用条件较微波苛刻，需要稳固的基础，各种安装附件需经得住室外温度和时间的考验，所以很多时候是安装附件影响了设备的正常工作。而且开通时的人机工程表现也对架设和使用者影响较大，上海公司的产品较注意人机工程，开通时不需要特殊技能和仪表。
根据已使用设备在各地的使用实践来看，在1公里左右距离内，FSO可以达到光纤级的通信质量，对于大雾（甚至能见度10米的雾天）和暴雨均有较好的抵御能力。安装时间越长，对自然的适应能力越好。
两家产品中，空间通讯激光波长分别采用850nm与1550nm，1550nm的激光对雨雾的穿透能力强于850nm，同时1550nm波段在器件方面与现有光传输技术兼容，使得其具有较强的变形和再开发能力。FSO产品的下一个方向会向高速率发展，现已有1.25-2.4G系统的成功传输。为配合移动通信的宽带化，需将高速FSO的市场价格降到10万元之内。因而FSO产品只要使用得当，将为移动通信公司快捷的部署网络，节约大量的投资。

FSO产品绝不是简单的“光学+电路”，需要深厚的材料学、力学功底，配合现代光学和最合适的激光发射和检测器件，形成“光、机、电”一体设备，并使之量产化、平民化，才能在电信市场内占据一席之地。
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附图：形形色色的FSO设备




最早期的FSO。

图1.1


上海公司设备图

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