時間：2023-04-03 09:47:32
導(dǎo)語：在激光通信技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
光纖通信技術(shù)之所以在鐵路通信系統(tǒng)里發(fā)揮重要作用，是因為當(dāng)前對光纖通信技術(shù)的劃分十分精細(xì)，在各個鐵路通信系統(tǒng)里都會使用相應(yīng)的光纖通信技術(shù)，達(dá)到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關(guān)鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統(tǒng)里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定。但PDH存在標(biāo)準(zhǔn)不一、復(fù)用結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜以及網(wǎng)絡(luò)管理功能較弱的問題，所以其難以得到長遠(yuǎn)、有效的發(fā)展。
1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎(chǔ)上有所突破，讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護(hù)作用的環(huán)網(wǎng)形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網(wǎng)及時恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù)，SDH技術(shù)有四個顯著優(yōu)點：一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng)；二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一，讓各個廠家設(shè)備間的互聯(lián)成為了可能；三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復(fù)正常；四是運用字節(jié)復(fù)接技術(shù)，簡化網(wǎng)絡(luò)各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點，所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里，已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列（SDH）基礎(chǔ)上的傳送網(wǎng)。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上，開設(shè)SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統(tǒng)為長途傳輸網(wǎng)，在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過點均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連，發(fā)揮上聯(lián)和保護(hù)作用。此外，還借助2芯光纖開設(shè)了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統(tǒng)，將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng)，并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過點以及新開設(shè)的各個中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。
1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構(gòu)成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術(shù)，單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達(dá)400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點就是其協(xié)議與傳輸速度是沒有關(guān)聯(lián)的，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前，在國內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設(shè)與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16，波道速率基礎(chǔ)為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸?shù)姆绞?，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。
2結(jié)語
1.1網(wǎng)絡(luò)通信形式單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網(wǎng)絡(luò)通信的主要形式。其中，遙控器是單工通信的代表，發(fā)送者和接受者是固定的，數(shù)據(jù)只能由發(fā)送者向接受者傳輸；對講機(jī)是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時相互傳輸；移動電話是全雙工通信的代表，數(shù)據(jù)既能雙向傳輸，又能同時傳輸，是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的產(chǎn)物。
1.2網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容
1)數(shù)據(jù)通信利用數(shù)據(jù)通信能有效地實現(xiàn)信號的傳輸。數(shù)據(jù)通信大量應(yīng)用在社會的各個領(lǐng)域，包括自動化技術(shù)、遙感技術(shù)、航空技術(shù)、軍事技術(shù)、資源探測開發(fā)等方面，并且隨著社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來，對人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來了翻天覆地的變化。數(shù)據(jù)通信功能的實現(xiàn)離不開軟件和硬件的相互配合，主要內(nèi)容有傳輸媒體、接口、數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用、信號傳輸、數(shù)據(jù)鏈路控制和信號編碼等。
2)網(wǎng)絡(luò)連接通過連接介質(zhì)，以某種方式把各種通信設(shè)備連接在一起形成一個龐大的結(jié)構(gòu)體系是為網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)連接這個體系中，連接介質(zhì)、通信設(shè)備、通信技術(shù)、連接方法等各種要素相互影響、相互關(guān)聯(lián)，具有分類多功能性和協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。不同的連接介質(zhì)其功能不同，不過都要具有可靠性，連接介質(zhì)包括雙絞線、微波、通信衛(wèi)星、電纜、載波和光纖。就當(dāng)前來看，連接介質(zhì)受到材質(zhì)、技術(shù)的影響，具有一定的局限性，不過隨著社會的發(fā)展，我們可以找到更加可靠高效的介質(zhì)。
3)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并不同于我們?nèi)粘Ｉ钪械目陬^協(xié)議、書面協(xié)議，它專指在通信過程中采用某種形式或方法。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以對不同體系總體結(jié)構(gòu)以及各不同層次分體結(jié)構(gòu)繼進(jìn)行具體的分析和解析，已達(dá)到各體系相互連接的目的，保證結(jié)構(gòu)的開放性和融合性。作為一個分散集合體，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成的，在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個末端連接著不同個體、不同位置的計算機(jī)。
4)安全防護(hù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由兩個部分組成，即計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)的終端或信源就是計算機(jī)，能夠進(jìn)行有效地信息傳輸和交換。計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全是在了解計算機(jī)性質(zhì)的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行計算機(jī)系統(tǒng)的全面保護(hù)，具體包括硬件、應(yīng)用軟件等，有效地防止非本用戶使用服務(wù)，從而更好地維護(hù)系統(tǒng)的正常運行。在國外計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。較早的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究是起于國外，并且具有很廣泛的應(yīng)用，在上個世紀(jì)的70年代，美國就研究出了“計算機(jī)保密模型”，并且在此理論的基礎(chǔ)上又制定出了“可信計算機(jī)系統(tǒng)安全評估準(zhǔn)則”，通過不斷地完善，終于形成了安全信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則。后來又發(fā)現(xiàn)了狀態(tài)機(jī)、模態(tài)邏輯以及代數(shù)工具等三種不同的分析方法，但是還存在著很多的問題。通過密碼體制終于克服了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)密鑰管理中的一大難題，為電子商務(wù)的安全性提供了有效地保障，隨著計算機(jī)運算速度的不斷提升，各種新的密碼技術(shù)正不斷地涌現(xiàn)出來，為建設(shè)完善的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)做出了很大的貢獻(xiàn)。在國內(nèi)計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。我國的信息網(wǎng)絡(luò)安全研究主要包括兩種，即通信保密、數(shù)據(jù)保護(hù)。在計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究的過程中經(jīng)歷了很多的變革，先后出現(xiàn)了防火墻、安全網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)脆弱性掃描軟件等，隨著社會的不斷發(fā)展，信息技術(shù)水平不斷地提升，安全隱患越來越多，因此要不斷地研究新的防護(hù)技術(shù)，確保信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全運行。目前我國的計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究正向完善安全體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代密碼理論、信息分析及監(jiān)控體系等方向發(fā)展，制作出具有系統(tǒng)性、完整性以及協(xié)同性的信息網(wǎng)絡(luò)安全方案。不僅僅要滿足對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地處理和分析，而且還要加強(qiáng)保密體系的建設(shè)，不斷地完善通信協(xié)議和通信軟件系統(tǒng)，提升計算機(jī)內(nèi)部管理人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，制定出完善的安全防護(hù)和等級鑒別方案，防止不法分子利用軟件漏洞進(jìn)行犯罪活動，影響到計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。
2光纖通信技術(shù)及通信信號
2.1光纖通信技術(shù)介紹隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)正逐步應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。相對于金屬或其他電纜，光纖傳輸能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸能力不可同日而語，比如單模光纖已具有幾十GHZkm的寬帶。光纖產(chǎn)生數(shù)據(jù)具有較大的傳輸寬帶，比如散波長窗口。光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式實現(xiàn)的，不過由于終端設(shè)備的限制，光纖的優(yōu)勢并不能得到有效的發(fā)揮，在單波長光纖通信系統(tǒng)這種情況表現(xiàn)的更加明顯。而大量的實驗表明，密集波分復(fù)用技術(shù)能有效地利用光纖的寬帶優(yōu)勢，可使得2.5Gbps~10Gbps單波長光纖通信增加至100Gbps，也就是說其傳輸容量可達(dá)單波長光纖通信的數(shù)十倍。
2.2光纖材料光導(dǎo)纖維即是我們常說的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過全反射能實現(xiàn)傳導(dǎo)。生活中，我們常見的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的，在晶體內(nèi)部有空氣空洞。由于石英材質(zhì)制成的光纖損耗很低，沒千米不超過0.21dB，相對于其它介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的中繼距離更遠(yuǎn)，是目前最實用的光纖。
2.3通信信號的衰弱和再生
1)通訊信號的衰弱造成通訊信號的衰弱的原因是多方面的，在通訊信號長距離傳輸?shù)倪^程中，可以采用信號放大器來降低光波能耗損失的影響，但通訊信號的衰弱是不可避免的，造成通訊信號的衰弱的原因有：瑞立散射、物質(zhì)吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能的優(yōu)越的石英光纖，其內(nèi)部的雜質(zhì)同樣會增大可比系數(shù)，造成光波能耗損失。并且，光纖密度不均衡、接合技術(shù)不達(dá)標(biāo)、光纖變形同樣會引起通訊信號的衰弱。
2)通訊信號的再生技術(shù)由于通訊信號的衰弱，通訊信號的再生技術(shù)應(yīng)運而生，能有效地避免由于通訊信號的衰弱所產(chǎn)矛盾的進(jìn)一步醞釀和發(fā)展，保證通訊傳輸暢通無阻，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。通訊信號的再生技術(shù)泛指所有能彌補(bǔ)通訊信號的衰退的技術(shù)，再生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用降低通訊系統(tǒng)的運行成本。比如海底光纖，在應(yīng)用在再生技術(shù)之前，主要是借助中繼器來實現(xiàn)光纖傳輸，而中繼器維護(hù)成本高昂，阻礙著海底光纖的普及，而再生技術(shù)的發(fā)展很好滴解決了這個問題。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)優(yōu)勢接入技術(shù)
引言
近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進(jìn)步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。
一、光纖通信技術(shù)定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ?。在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細(xì)，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術(shù)優(yōu)勢
2.1頻帶極寬，通信容量大
光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?，特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴(kuò)大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達(dá)到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。
2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。
如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達(dá)200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強(qiáng)我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細(xì)，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機(jī)、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護(hù)套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。
三、光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。
現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實現(xiàn)FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點到點的P2P技術(shù)和點到多點的xPON技術(shù)，亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。
筆者認(rèn)為,光纖通信技術(shù)尚有很大的發(fā)展空間,今后會有很大的需求和市場。主要是:光纖到家庭FTTH、光交換和集成光電子器件方面會有較大的發(fā)展。在此主要討論光纖通信的發(fā)展趨勢和市場。
光纖通信的發(fā)展趨勢
1、光纖到家庭(FTTH)的發(fā)展
FTTH可向用戶提供極豐富的帶寬,所以一直被認(rèn)為是理想的接入方式,對于實現(xiàn)信息社會有重要作用,還需要大規(guī)模推廣和建設(shè)。FTTH所需要的光纖可能是現(xiàn)有已敷光纖的2～3倍。過去由于FTTH成本高,缺少寬帶視頻業(yè)務(wù)和寬帶內(nèi)容等原因,使FTTH還未能提到日程上來,只有少量的試驗。近來,由于光電子器件的進(jìn)步,光收發(fā)模塊和光纖的價格大大降低;加上寬帶內(nèi)容有所緩解,都加速了FTTH的實用化進(jìn)程。
發(fā)達(dá)國家對FTTH的看法不完全相同:美國AT&T認(rèn)為FTTH市場較小,在0F62003宣稱:FTTH在20-50年后才有市場。美國運行商Verizon和Sprint比較積極,要在10—12年內(nèi)采用FTTH改造網(wǎng)絡(luò)。日本NTT發(fā)展FTTH最早,現(xiàn)在已經(jīng)有近200萬用戶。目前中國FTTH處于試點階段。
FTTH[遇到的挑戰(zhàn):現(xiàn)在廣泛采用的ADSL技術(shù)提供寬帶業(yè)務(wù)尚有一定優(yōu)勢。與FTTH相比:①價格便宜②利用原有銅線網(wǎng)使工程建設(shè)簡單③對于目前1Mbps—500kbps影視節(jié)目的傳輸可滿足需求。FTTH目前大量推廣受制約。
對于不久的將來要發(fā)展的寬帶業(yè)務(wù),如:網(wǎng)上教育,網(wǎng)上辦公,會議電視,網(wǎng)上游戲,遠(yuǎn)程診療等雙向業(yè)務(wù)和HDTV高清數(shù)字電視,上下行傳輸不對稱的業(yè)務(wù),AD8L就難以滿足。尤其是HDTV,經(jīng)過壓縮,目前其傳輸速率尚需19.2Mbps。正在用H.264技術(shù)開發(fā),可壓縮到5～6Mbps。通常認(rèn)為對QOS有所保證的ADSL的最高傳輸速串是2Mbps,仍難以傳輸HDTV?？梢哉J(rèn)為HDTV是FTTH的主要推動力。即HDTV業(yè)務(wù)到來時,非FTTH不可。
FTTH的解決方案:通常有P2P點對點和PON無源光網(wǎng)絡(luò)兩大類。
F2P方案一一優(yōu)點:各用戶獨立傳輸,互不影響,體制變動靈活;可以采用廉價的低速光電子模塊;傳輸距離長。缺點:為了減少用戶直接到局的光纖和管道,需要在用戶區(qū)安置1個匯總用戶的有源節(jié)點。
PON方案——優(yōu)點:無源網(wǎng)絡(luò)維護(hù)簡單;原則上可以節(jié)省光電子器件和光纖。缺點:需要采用昂貴的高速光電子模塊;需要采用區(qū)分用戶距離不同的電子模塊,以避免各用戶上行信號互相沖突;傳輸距離受PON分比而縮短;各用戶的下行帶寬互相占用,如果用戶帶寬得不到保證時,不單是要網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容,還需要更換PON和更換用戶模塊來解決。(按照目前市場價格,PEP比PON經(jīng)濟(jì))。
PON有多種,一般有如下幾種:(1)APON:即ATM-PON,適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)。(2)BPON:即寬帶的PON。(3)OPON:采用通用幀處理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON,0EPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON。(5)WDM-PON:采用波分復(fù)用來區(qū)分用戶的PON,由于用戶與波長有關(guān),使維護(hù)不便,在FTTH中很少采用。
發(fā)達(dá)國家發(fā)展FTTH的計劃和技術(shù)方案,根據(jù)各國具體情況有所不同。美國主要采用A-PON,因為ATM交換在美國應(yīng)用廣泛。日本NTT有一個B-FLETts計劃,采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多種技術(shù)。SCM-PON:是采用副載波調(diào)制作為多信道復(fù)用的PON。
中國ATM使用遠(yuǎn)比STM的SDH少,一般不考慮APON。我們可以考慮的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的優(yōu)缺點前面已經(jīng)說過,目前比較經(jīng)濟(jì),使用靈活,傳輸距離遠(yuǎn)等;宜采用。而比較GPON和EPON,各有利弊。GPON:采用GFP技術(shù)網(wǎng)絡(luò)效率高;可以有電話,適合SDH網(wǎng)絡(luò),與IP結(jié)合沒有EPON好,但目前GPON技術(shù)不很成熟。EPON:與IP結(jié)合好,可用戶電話,如用電話需要借助lAD技術(shù)。目前,中國的FTTH試點采用EPON比較多。FTTH技術(shù)方案的采用,還需要根據(jù)用戶的具體情況不同而不同。
近來,無線接入技術(shù)發(fā)展迅速?？捎米鱓LAN的IEEE802.11g協(xié)議,傳輸帶寬可達(dá)54Mbps,覆蓋范圍達(dá)100米以上,目前已可商用。如果采用無線接入WLAN作用戶的數(shù)據(jù)傳輸,包括:上下行數(shù)據(jù)和點播電視VOD的上行數(shù)據(jù),對于一般用戶其上行不大,IEEES02.11g是可以滿足的。而采用光纖的FTTH主要是解決HDTV寬帶視頻的下行傳輸,當(dāng)然在需要時也可包含一些下行數(shù)據(jù)。這就形成“光纖到家庭+無線接入”(FTTH+無線接入)的家庭網(wǎng)絡(luò)。這種家庭網(wǎng)絡(luò),如果采用PON,就特別簡單,因為此PON無上行信號,就不需要測距的電子模塊,成本大大降低,維護(hù)簡單。如果,所屬PON的用戶群體,被無線城域網(wǎng)WiMAX(1EEE802.16)覆蓋而可利用,那么可不必建設(shè)專用的WLAN。接入網(wǎng)采用無線是趨勢,但無線接入網(wǎng)仍需要密布于用戶臨近的光纖網(wǎng)來支撐,與FTTH相差無幾。FTTH+無線接入是未來的發(fā)展趨勢。
2、光交換的發(fā)展什么是通信?
實際上可表示為:通信輸+交換。
光纖只是解決傳輸問題,還需要解決光的交換問題。過去,通信網(wǎng)都是由金屬線纜構(gòu)成的,傳輸?shù)氖请娮有盘?交換是采用電子交換機(jī)?，F(xiàn)在,通信網(wǎng)除了用戶末端一小段外,都是光纖,傳輸?shù)氖枪庑盘枴：侠淼姆椒☉?yīng)該采用光交換。但目前,由于目前光開關(guān)器件不成熟,只能采用的是“光-電-光”方式來解決光網(wǎng)的交換,即把光信號變成電信號,用電子交換后,再變還光信號。顯然是不合理的辦法,是效串不高和不經(jīng)濟(jì)的。正在開發(fā)大容量的光開關(guān),以實現(xiàn)光交換網(wǎng)絡(luò),特別是所謂ASON-自動交換光網(wǎng)絡(luò)。
通常在光網(wǎng)里傳輸?shù)男畔?一般速度都是xGbps的,電子開關(guān)不能勝任。一般要在低次群中實現(xiàn)電子交換。而光交換可實現(xiàn)高速XGbDs的交換。當(dāng)然,也不是說,一切都要用光交換,特別是低速,顆粒小的信號的交換,應(yīng)采用成熟的電子交換,沒有必要采用不成熟的
大容量的光交換。當(dāng)前,在數(shù)據(jù)網(wǎng)中,信號以“包”的形式出現(xiàn),采用所謂“包交換”。包的顆粒比較小,可采用電子交換。然而,在大量同方向的包匯總后,數(shù)量很大時,就應(yīng)該采用容量大的光交換。目前,少通道大容量的光交換已有實用。如用于保護(hù)、下路和小量通路調(diào)度等。一般采用機(jī)械光開關(guān)、熱光開關(guān)來實現(xiàn)。目前,由于這些光開關(guān)的體積、功耗和集成度的限制,通路數(shù)一般在8—16個。
電子交換一般有“空分”和“時分”方式。在光交換中有“空分”、“時分”和“波長交換”。光纖通信很少采用光時分交換。
光空分交換:一般采用光開關(guān)可以把光信號從某一光纖轉(zhuǎn)到另一光纖。空分的光開關(guān)有機(jī)械的、半導(dǎo)體的和熱光開關(guān)等。近來,采用集成技術(shù),開發(fā)出MEM微電機(jī)光開關(guān),其體積小到mm。已開發(fā)出1296x1296MEM光交換機(jī)(Lucent),屬于試驗性質(zhì)的。
光波長交換:是對各交換對象賦于1個特定的波長。于是,發(fā)送某1特定波長就可對某特定對象通信。實現(xiàn)光波長交換的關(guān)鍵是需要開發(fā)實用化的可變波長的光源,光濾波器和集成的低功耗的可靠的光開關(guān)陣列等。已開發(fā)出640x640半導(dǎo)體光開關(guān)+AWG的空分與波長的相結(jié)合的交叉連接試驗系統(tǒng)(corning)。采用光空分和光波分可構(gòu)成非常靈活的光交換網(wǎng)。日本NTT在Chitose市進(jìn)行了采用波長路由交換的現(xiàn)場試驗,半徑5公里,共有43個終端節(jié),(試用5個節(jié)點),速率為2.5Gbps。
自動交換的光網(wǎng),稱為ASON,是進(jìn)一步發(fā)展的方向。
3、集成光電子器件的發(fā)展
如同電子器件那樣,光電子器件也要走向集成化。雖然不是所有的光電子器件都要集成,但會有相當(dāng)?shù)囊徊糠质切枰沂强梢约傻?。目前正在發(fā)展的PLC-平面光波導(dǎo)線路,如同一塊印刷電路板,可以把光電子器件組裝于其上,也可以直接集成為一個光電子器件。要實現(xiàn)FTTH也好,ASON也好,都需要有新的、體積小的和廉價的和集成的光電子器件。
日本NTT采用PLO技術(shù)研制出16x16熱光開關(guān);1x128熱光開關(guān)陣列;用集成和混合集成工藝把32通路的AWG+可變光衰減器+光功率監(jiān)測集成在一起;8波長每波速串為80Gbps的WDM的復(fù)用和去復(fù)用分別集成在1塊芯片上,尺寸僅15x7mm,如圖1。NTT采用以上集成器件構(gòu)成32通路的OADM。其中有些已經(jīng)商用。近幾年,集成光電子器件有比較大的改進(jìn)。
中國的集成光電子器件也有一定進(jìn)展。集成的小通道光開關(guān)和屬于PLO技術(shù)的AWG有所突破。但與發(fā)達(dá)國家尚有較大差距。如果我們不迎頭趕上,就會重復(fù)如同微電子落后的被動局面。
光纖通信的市場
眾所周知,2000年IT行業(yè)泡沫,使光纖通信產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模爆炸性地發(fā)展,產(chǎn)品生產(chǎn)過剩。無論是光傳輸設(shè)備,光電子器件和光纖的價格都狂跌。特別是光纖,每公里泡沫時期價格為羊1200,現(xiàn)在價格Y100左右1公里,比銅線還便宜。光纖通信的市場何時能恢復(fù)?根據(jù)RHK的對北美通信產(chǎn)業(yè)投入的統(tǒng)計和預(yù)測,如圖2.在2002年是最低谷,相當(dāng)于倒退4年?，F(xiàn)在有所回升,但還不能恢復(fù)。按此推測,在2007-2008年才能復(fù)元。光纖通信的市場也隨IT市場好轉(zhuǎn)。這些好轉(zhuǎn),在相當(dāng)大的程度是由FTTH和寬帶數(shù)字電視所帶動的。
【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星通訊 發(fā)展方向 發(fā)展前景
一、衛(wèi)星通訊的當(dāng)前情況
1964年，國際通訊衛(wèi)星組織INTEL-SAT在美國總部成立，同年發(fā)射了地球上有史以來第一顆商用衛(wèi)星，經(jīng)過大半個世紀(jì)的不斷發(fā)展的壯大，相比較二十世紀(jì)五十年代的衛(wèi)星通訊，如今的衛(wèi)星通訊取得了許多突破性進(jìn)展。衛(wèi)星通訊被大范圍的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、商業(yè)和軍事等各個與我們息息相關(guān)的方面。在日常生活中，衛(wèi)星通訊占據(jù)了很高的地位，例如精彩絕倫語音廣播和電視廣播都是靠衛(wèi)星通訊提供技術(shù)支持，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了必不可少的通信，也為發(fā)生了嚴(yán)重自然災(zāi)害的地方提供了緊急通信，并為各種重大事件提供了及時的實況直播。
總之，為人們?nèi)粘５纳钐峁┝司薮蟊憷?。在軍事領(lǐng)域，衛(wèi)星通訊也發(fā)揮著巨大能力。新世紀(jì)的到來，科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，生產(chǎn)力也隨之增長，這也為衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支撐和科技幫助。
二、衛(wèi)星通訊新技術(shù)
2.1星上信號處理
早期，采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器實現(xiàn)中級傳輸是GEO衛(wèi)星通訊的常用手段，用戶可以根據(jù)自身需要，租用不同頻率的轉(zhuǎn)發(fā)器，有較強(qiáng)的靈活性是這種信道資源的一項優(yōu)勢。
2.2星上交換
支持星上交換是OBP最重要的一個作用。其中，再生式的OBP由于其能獲得各路信號所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，能支持任何方式的交換，比如程控電路交換、ATM交換和IP交換等等。特別是，IP交換的技術(shù)若能在星上實現(xiàn)，那么地面因特網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)之間的鏈接就會變得非常簡單和方便。
2.3空間激光通信技術(shù)
空間激光通信技術(shù)是一項用激光束作為載體在自由空間進(jìn)行通信的技術(shù)，既可作為衛(wèi)星與地面之間的通信鏈路，也可以作為衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的告訴傳輸鏈路。但由于前者在存在較濃的云霧或降雨的情況下，無法完成正常的通信，所以空間激光通信技術(shù)作為衛(wèi)星與地面的通信鏈路時，信息傳輸?shù)乃俾什惶摺４思夹g(shù)將攜帶信息的電信號調(diào)制到光束上發(fā)送，通過初定位和調(diào)整，再經(jīng)過光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤，在通信的兩端建立起光鏈路，從而進(jìn)行信息傳遞。
三、衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展前景
骨干網(wǎng)由計算機(jī)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)以及有線電信網(wǎng)三部分融合組成，除此之外，地面移動通信蜂窩網(wǎng)通過其自身的無線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，衛(wèi)星通訊網(wǎng)也通過無線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)建立了鏈接。近幾年，IP化是大勢所趨，正是由于衛(wèi)星通訊不斷IP化，各種各樣的不同性質(zhì)與不同業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通訊終端都變成了類似的因特網(wǎng)接入設(shè)備，由此可見一斑。需要指出的是，@里所說的IP化不代表衛(wèi)星通訊網(wǎng)內(nèi)部的傳輸和交換全部實現(xiàn)IP化，而是將其特別的傳輸和交換方式保留，這樣對于發(fā)揮衛(wèi)星通訊的特點而獲得更高的衛(wèi)星資源利用率和達(dá)到更高水平的業(yè)務(wù)質(zhì)量都更有利。隨著Ka頻段的LEO衛(wèi)星群蜂窩網(wǎng)的不斷發(fā)展，使得頻率資源和通信容量大幅度增長，同時，也在一定程度上降低了用戶終端的成本，衛(wèi)星通訊無線覆蓋的優(yōu)勢也得以體現(xiàn)，基于此，衛(wèi)星通訊技術(shù)在國際民用通信市場上占據(jù)了一席之位。但是，在我國情況有所不同，原因在于相比于國外大多數(shù)國家，我國的4G地面蜂網(wǎng)在我國民用通信市場上占有很大比例，使得衛(wèi)星通信接入互聯(lián)網(wǎng)的競爭力遠(yuǎn)不如4G。
根據(jù)我國目前的情況，衛(wèi)星通訊技術(shù)可實現(xiàn)的可用頻率的地域覆蓋密度，相比4G的地域覆蓋密度，要低好幾個數(shù)量級。
數(shù)字通信和個人通信的飛快發(fā)展。在移動衛(wèi)星通訊中，中低軌衛(wèi)星通訊有很大的發(fā)展前景，能為未來“全球個人通訊”的實現(xiàn)助力，使得人們真正地進(jìn)入個人通信時代。伴隨衛(wèi)星通信容量和速率的持續(xù)增加，以及先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)的不斷影響，數(shù)字衛(wèi)星廣播的數(shù)量的質(zhì)量都得到了很大改善，衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)的空間有十分充足，人們的文化生活水平也得到了提高。
通信衛(wèi)星的功能隨著衛(wèi)星高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、推廣和利用而擴(kuò)大，所應(yīng)用的領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)寬。在二十一世紀(jì)，衛(wèi)星通訊將擁有更廣闊的發(fā)展空間，并占據(jù)更加重要的地位。與光纖通信一起，發(fā)展成為一項供未來人類通信的最為重要的手段。
參 考 文 獻(xiàn)
Abstract： There is more emphasis on scientific research than teaching in current universities. In fact， teaching and research reinforceeach other. This article briefly analyzes the reasons why most universities focus on scientific research and underestimate teaching. Some methods on reinforcing teaching and research mutually are provided based on teaching of optoelectronics-related courses in Huaihai Institute of Technology. Initial teaching results show several methods on integrating scientific research into teaching can improve the training of the talents of the photoelectric information technology. Meanwhile， the teaching process has brought a lot of inspiration to the teachers' scientific research. To a certain extent， we obtain the improvement on scientific research and teaching at the same time.
關(guān)鍵詞：教研相長；方法；例子；光電子類課程
Key words： reinforcing teaching and research mutually；methods；example；optoelectronics-related courses
中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02
0 引言
中國近代力學(xué)之父、著名的科學(xué)家錢偉長院士在談?wù)摻虒W(xué)與科研的關(guān)系時說：“大學(xué)必須拆除教學(xué)與科研之間的高墻，教學(xué)沒有科研做底蘊(yùn)，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育。”教學(xué)是科研的前提和基礎(chǔ)條件，科研是提高教育質(zhì)量和層次的關(guān)鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當(dāng)前對于大部分高校來說，教學(xué)和科研之間存在的主要問題在于過于重視科研。本文首先簡單分析造成這種重科研、輕教學(xué)的原因，然后以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的光電子類課程教學(xué)為例初步探討教研相長的具體實現(xiàn)途徑。相應(yīng)的研究成果可以在其他工科專業(yè)教師中推廣，以幫助他們在教學(xué)方面和科研方面都取得好的效果。
1 重科研、輕教學(xué)原因分析
目前造成大部分高校重科研、輕教學(xué)的原因是多方面的，大致可以總結(jié)為以下幾點：
1.1 與大學(xué)教師所處的大環(huán)境有關(guān)
“目前社會上有很多人認(rèn)為，我國高校和世界一流大學(xué)的差距主要是科研水平低、師資差。包括時下流行各種“高校排行榜”，也多以科研為主要指標(biāo)”[1]，而教學(xué)的實際效果對于學(xué)校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學(xué)教師學(xué)術(shù)水平排行榜”[2]。那些科研搞得好、綜合排名靠前的高校，其知名度也高。在這種情況下，高校為了自身的生存與發(fā)展，學(xué)校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學(xué)教師自然也不可能置身世外。
1.2 與我國現(xiàn)行的職稱評審制度有關(guān)
目前我國大學(xué)教師的職稱評審，實際上主要依據(jù)的是科研， 包括有沒有科研論文、論著，有沒有科研立項和科研成果。如評講師、副教授、教授要多少篇論文，什么級別的論文，論著要有多少字，什么級別的立項和成果等。教學(xué)在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規(guī)定，但大都顯得籠統(tǒng)模糊，而且缺乏可操作性。教學(xué)水平的高低和教學(xué)效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。
1.3 與學(xué)校的實際情況有關(guān)
有一部分教師，尤其是青年教師，幾乎很少主持或參與科研工作，這在淮海工學(xué)院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節(jié)，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學(xué)能力和教學(xué)效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學(xué)任務(wù)繁重，還有一些承擔(dān)行政工作；同時沒有良好的科研團(tuán)隊，形不成一個良好的科研氛圍，而不能提供有效的科研條件讓他們從事科研工作。
上述幾種情況造成科研與教學(xué)分離，更難做到相輔相成，共同進(jìn)步。作為一名普通的高校教師，自然無法去改變整個社會的大環(huán)境，也無法撼動現(xiàn)有的職稱評審制度，但從大學(xué)教師的自身職責(zé)來看，我們不僅需要承擔(dān)教書育人的工作，還需要承擔(dān)一定的科研任務(wù)。同時做好科研與教學(xué)是每一位高校教師的職責(zé)所在。因此教學(xué)和科研孰重孰輕，如何處理好教學(xué)工作和科研工作的關(guān)系以及如何把自己的科研和教學(xué)很好地結(jié)合，對于教師自身非常重要。
2 教研相長途徑初步探索
本節(jié)從普通高校教師角度出發(fā)，探索如何處理好教學(xué)與科研之間的關(guān)系，如何把科學(xué)研究應(yīng)用到教學(xué)實踐，以做到教研相長。下面分別從專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)及教師的教學(xué)和科研能力提高三個方面，以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教學(xué)為例探討教學(xué)相長的方法和途徑。
2.1 專業(yè)建設(shè)方面
目前淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院的電子科學(xué)與技術(shù)、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)僅有7年的歷史，雖已初具規(guī)模，但課程體系與專業(yè)建設(shè)仍需進(jìn)一步完善和優(yōu)化。以光波為信息載體的檢測、控制技術(shù)、儀器系統(tǒng)、精密測試等內(nèi)容是電子科學(xué)與技術(shù)、儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中的重要內(nèi)容。
根據(jù)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域教師的科研基礎(chǔ)，本課題組首先對電子工程學(xué)院的光電子類課程（光電子技術(shù)基礎(chǔ)、光電傳感與檢測技術(shù)、光纖通信技術(shù)等）實施了教改研究，包括課程體系與教學(xué)大綱完善，加深了理論與實踐的結(jié)合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學(xué)，并利用教師科研條件進(jìn)行直觀教學(xué)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生動手能力，也促進(jìn)了學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的興趣。
如，電子工程學(xué)院建有自適應(yīng)光學(xué)實驗室，是相關(guān)任課教師的科研平臺。自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)是一門可以讓光波適應(yīng)外界變化而被能動控制的技術(shù)，也可以理解為光學(xué)中的自動化技術(shù)，集科學(xué)性和工程性為一體。相關(guān)專業(yè)學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過自動控制原理，對常規(guī)的液位、流量等過程控制非常熟悉，但對“光波”這樣一個看得見摸不著的物理現(xiàn)象該如何完成控制呢？學(xué)生們非常好奇。通過分批次帶領(lǐng)相關(guān)專業(yè)學(xué)生親自動手完成光電成像校正實驗，學(xué)生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉(zhuǎn)換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學(xué)習(xí)的自動控制相關(guān)理論知識的應(yīng)用，學(xué)習(xí)到了教材中沒有學(xué)到的內(nèi)容，進(jìn)一步擴(kuò)大了學(xué)生的知識面，學(xué)生反饋非常好。
對于一些不具備實驗條件的重點實驗內(nèi)容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現(xiàn)象在實際實驗中不明顯，難以觀察；另外也因為實驗儀器有限，學(xué)生無法通過實驗觀察到所有的實驗現(xiàn)象。針對這種現(xiàn)狀，利用了科研過程中獲得的數(shù)值仿真能力，幫助學(xué)生實現(xiàn)虛擬實驗。
2.2 人才培養(yǎng)方面
通過科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，提高高等學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，從而培養(yǎng)出新形勢下的“綜合型、應(yīng)用型”人才。注重因材施教，將學(xué)有所長的學(xué)生引入到教師的科研項目中。通過教學(xué)改革，重點突出相關(guān)專業(yè)中的光電檢測方法、光電系統(tǒng)研制與工程應(yīng)用的能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生實踐動手能力與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使之成為應(yīng)用型和創(chuàng)新型高級人才。在這個過程當(dāng)中，學(xué)生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學(xué)會分工及團(tuán)隊協(xié)作，為將來攻讀研究生或進(jìn)入相關(guān)企業(yè)累積經(jīng)驗。
本課題組已承擔(dān)和參與國家及省市級科研項目多項，通過光電檢測和光電子技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，已有相關(guān)專業(yè)的多名學(xué)生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學(xué)生讓他們完成實驗平臺的軟件建設(shè)，喜歡擺弄光電子器件的學(xué)生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學(xué)生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關(guān)教師一起分析實驗中出現(xiàn)的問題并解決它們。通過相關(guān)科研項目的訓(xùn)練，將科研滲透到教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神以及科研素養(yǎng)。
在2013-2015期間，多名相關(guān)專業(yè)學(xué)生有了參與教師科研項目的經(jīng)歷之后，積極申報各級創(chuàng)新項目。目前，已有多個光電子之創(chuàng)新項目獲得校內(nèi)立項。同時，淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院已有多名畢業(yè)生進(jìn)入光電專業(yè)研究生階段的學(xué)習(xí)，如太原理工大學(xué)物電學(xué)院、中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所等，開始了他們?nèi)松碌钠隆?/p>
2.3 提升教師教學(xué)與科研能力方面
教師一方面通過專業(yè)知識學(xué)習(xí)、關(guān)注本領(lǐng)域最新研究成果來提高自身業(yè)務(wù)能力，又通過教學(xué)工作，學(xué)習(xí)最新研究成果并有意識地積累未知問題、認(rèn)真思考教學(xué)過程中學(xué)生所提出的疑問，進(jìn)一步激發(fā)科研熱情，并幫助了科研選題。
教學(xué)內(nèi)容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學(xué)除了圍繞基本理論和概念進(jìn)行外，還要注重科研成果和科技最新發(fā)展動態(tài)的滲透。讓學(xué)生了解學(xué)科前沿的概況及其發(fā)展動態(tài)，開闊視野，啟迪思維，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識面。并且使學(xué)生能夠認(rèn)識到，基礎(chǔ)知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應(yīng)用中的產(chǎn)品和解決實踐問題的手段，以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時使學(xué)生更容易接受抽象的理論知識。
如，教師分別在每學(xué)期開始和結(jié)束時舉辦了激光和光電子領(lǐng)域的最新研究成果或相關(guān)專題講座，既提升了自身的業(yè)務(wù)能力，又達(dá)到了教書育人的效果。開學(xué)初的專題講座有助于引領(lǐng)學(xué)生對光電子技術(shù)領(lǐng)域的興趣，講座的內(nèi)容從圍繞人們把光波作為一種載波進(jìn)行信息傳遞開始一直到現(xiàn)階段的激光通信、激光武器等。講座結(jié)束，學(xué)生對光電子技術(shù)充滿了好奇，這為學(xué)生學(xué)好光電子課程打下了良好的基礎(chǔ)。學(xué)期結(jié)束時專門對學(xué)生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術(shù)從原理到應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了一次專題講座，擴(kuò)大了學(xué)生的視野。
又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應(yīng)用相結(jié)合的特點，針對一些典型知識點，為加深學(xué)生理解，設(shè)置專題討論課，鼓勵學(xué)生課前主動查找相關(guān)文獻(xiàn)，讓學(xué)生事先做好研討準(zhǔn)備，寫好研討提綱。在課堂上進(jìn)行交流、討論，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、分析能力，讓學(xué)生充分發(fā)表不同意見。學(xué)期過程中，這樣的專題討論課進(jìn)行了2次，學(xué)生提出的問題給了相關(guān)教師的科研很大的啟發(fā)。
專題講座和討論形式的授課方式深受學(xué)生歡迎，教學(xué)效果好，學(xué)生評教均在90分以上，學(xué)生深受其益。課題組教師通過上述教學(xué)活動充分認(rèn)識到要通過高水平科學(xué)研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學(xué)規(guī)律來加強(qiáng)組織教學(xué)的能力，從而真正做到科學(xué)研究和教學(xué)育人互相促進(jìn)。
3 結(jié)束語
“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環(huán)境中面臨的“重研輕教”現(xiàn)象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強(qiáng)教學(xué)與科研的聯(lián)系、在科學(xué)研究中如何開展教學(xué)活動以使得科研成果能夠支持教學(xué)改革、并使得教學(xué)與科研互相促進(jìn)是每一個高校教師的職責(zé)。本文以淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院光電子類課程教改為例，分別從專業(yè)課程建設(shè)、人才培養(yǎng)、教學(xué)和科研能力提升等方面初步探討了實現(xiàn)教研相長的一般化途徑。改革的結(jié)果表明以上為今后存在這方面困惑的青年教師提供有價值的參考。
參考文獻(xiàn)：
[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可?。P(guān)注“朱淼華現(xiàn)象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.