光电技术应用范例(12篇)
光电技术应用范文篇1
【关键词】光纤通信；继电保护；应用分析
在电力系统中可以把电力等级分为许多种，而在我国，220kV及以上的输电线路还是最为主要的电力传输通道。传输容量大、电压等级高是这些通道的主要特点。但是在传输过程中一旦发生事故就会对整个电力系统造成严重的损害，最后影响到整个电力系统的安全和稳定运行，危及人民的生命财产安全。因此，通常的做法是采用继电保护装置来快速切除高压电力线路中发生的各种故障。由于继电保护在整个电力系统中所起的重大作用，所以一般是采用具有传输容量大、可靠性高等光纤通道来作为继电保护装置保护信号的物理传输通道，所以继电保护中光纤通信技术的应用尤为必要。
1继电保护中光纤通信技术应用的优势分析
当前，我国电力的巨大需求使得电力企业必须不断采用新技术来提高电力系统的效率，尤其是对于电力系统中起到重要作用的继电保护而言，新技术的运用能够提高其效率和安全性，在实际的继电保护中，已经广泛的运用了光纤通信技术，这主要是因为把光纤通信技术应用在继电保护中具有信息传输量大、抗干扰性强、传输质量高等方面的主要优点，具体如下。
1.1信息传输量大
对于远距离通信传输而言，运用的主要技术就是光纤通信技术，这得益于光纤通信技术传输频带宽、信息传输量大的主要优点。在电力系统中，普遍使用的载波频率一般较低，远远不能满足日益增长的电力需求，而光纤所使用的载波频率至少是普通使用的载波频率的一百倍。因此，在继电保护中广泛使用光纤通信技术一方面能够满足日益增长的电力需求对继电保护的更高要求，另一方面还能对继电保护的可靠性和精确性起到一个很高的提升作用。
1.2抗干扰性能强
为了保证高压设备或者是运输线路在光纤线路中不会产生感应磁场干扰，主要是使用绝缘性能好的石英作为光纤所使用的基本材料。在继电保护中应用光纤能够对不必要的干扰进行很好的避免，这是光纤通信技术的一大优点。此外，光纤还具有适应性强、环保性能优良、轻便、尺寸小等诸多优点。电网运行状况的良好与否对光纤纵联保护通道的影响不大。随着电力用户对于电力系统越来越高的稳定性需求以及不断提高的系统电压等级，光纤通信技术因其诸多优点而得到了广泛的应用，并且在使用之后取得了一系列良好的成效。
1.3传输质量高
在光纤通信技术中，其不可忽视的优点就是保密性能良好、信号干扰性小、光纤传输质量高，而电力系统对继电保护速动性的基本要求正好是需要光纤通信技术这些特点。原因是如果继电保护系统通过发信端口把相关信息发出以后，相关信息会通过光纤传输通道传输到继电保护系统中的相关接口端，光纤通信传输技术能够保证发行端口与接收端口的信息一致，这样就保障了线路传输的正常、稳定和准确。
2光纤通信技术在继电保护中的应用分析
2.1继电保护与光纤通道之间的通信方式分析
光纤通道与继电保护之间的通信方式主要有专用光纤通信方式和复用光纤通信方式两种，每一种通信方式都有其特点和适用情形，在使用过程中应该根据实际情况来进行方式的选择。具体如下。（1）专用光纤通信方式专用通信方式只传输继电保护信息，而不传输其他信息，这主要是因为专用通信方式是专门为继电保护而进行建立的专用光纤通道。专用通信方式的通信距离一般在100km之内，这主要受到了光及发出和接收距离等各方面因素的影响和制约所致。专用通道方式是光缆的纤芯经过融纤后，由光缆终端箱直接接入到继电保护设备的接口，整个接入过程中没有中间环节和其它设备的介入。因此其主要优点就是传输可靠性高、传输方式简单、便于管理。所以，专用光纤通信方式是当前用于短距离网线继电保护的重要方式，对于重要线路的保护方面作用重大。（2）复用光纤通信方式复用光纤保护主要是由纵联保护中各个光纤进行配合组成。继电保护装置在允许方式之下会发出允许信号与直跳信号，接下来经过音频接口信号就会传输到相关的复用设备之中，然后传输到光纤通道之中。接线简单是这种传输方式的一个较大优点，对于电路系统的维护和运行有着重要的促进作用。但缺点就是因为众多的中间传输环节而给检查和巡视带来了极大的不变。复用光纤通信方式在长距离线路保护中应用的比较广泛。
2.2光纤通信技术在继电保护中的应用分析
由于光纤通道拥有诸多优点在电力系统继电保护中的应用极为广泛，在当前应用的220kV以上的系统之中，由于光纤信息传输的容量大和频带宽的特点，传统的高频差动保护已经逐渐被光纤差动保护所取代。此外，目前，所应用的差动保护是以SDH同步数字原理的时分为基础是由于光纤网络传输的性能稳定和适应能力强的特点。但是这种保护方式不能适用于电网高速扩容的情况时及复杂的拓扑结构，为了避免此种缺陷，增强信道的传输容量，一种新的波分复用技术在研究和应用过程中都取得了良好的发展，其主要优势就是信道的利用率高，在长距离传输时能够大幅度降低传输成本，同时对于电力网路的建设成本也能起到极大的节省作用，增强了信息传输的稳定性和可靠性。光纤通信技术运用被广泛的应用在电力系统的继电保护中。
3光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题分析
光纤通信技术在继电保护中的应用过程中的问题主要体现在施工工艺、光纤保护管理界面的划分等相关方面，具体如下。
3.1施工工艺问题
因为高压线路保护的主要方式是光纤保护，所以，通道安全性能会对整个电力系统的稳定及安全性能产生很大的影响。不过，光纤传输需要比较复杂的连接环节，因而在具体的施工过程中，对施工的质量要求也相对较高，并且施工工艺比较复杂。大多数施工过程中，由于保护装置在使用前调试不当存在一定的缺陷，导致保护装置出现错误，继而影响到整个网路的稳定性和安全性。
3.2光纤保护管理界面的划分问题
因为通信技术与继电保护之间的联系越来越紧密，继电保护专业和通信专业的管理界面划分已经变得越来越模糊，这就要求从事继电保护施工的人员具有更高的知识水平和更为专业的技术能力。所以，仅仅只从制度方面考虑，会严重影响光纤的稳定性和安全性。通信专业和继电保护专业界面的分界线应当处于通信机房内的光纤配线架上。保护装置及配线架以上的尾纤，需要继电保护专业人员定期进行维修，因此，继电保护专业人员应当具备光纤校验技术及光纤维护技能。
3.3其它方面的问题
另外，随着社会的发展和科技的进步，可变路径或自愈环网的光纤通道也越来越多，在光纤通道中继电保护、安全自动装置的应用也出现了很多新的问题，例如光纤通道中的通道倒换虽然提高了光纤通道可靠性，但是也使在单纤中断时导致通道双向路由不一致，致使收、发信息不一致等一系列问题的出现，继而导致发生区内故障时保护装置反应不灵敏，区外故障引起误动等问题。
4结语
在电力系统的继电保护中，光纤通信技术已经得到了广泛的运用。但是在实际的应用过程中仍然存在一定的问题需要解决，因此为了更好的保障电力系统及继电保护的稳定和安全运行，对于电力电力工作者而言，应该认真分析光纤通信技术应用在继电保护中可能存在的问题，并针对这些问题提出和研究相应的解决办法，不断保障光纤通信技术在机继电保护中所起的重要作用。
参考文献
[1]，卫星，郭利军，张巧霞，陈哲，李永照.智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用[J].电力系统保护与控制，2017（19）：1~6.
光电技术应用范文篇2
关键词光电信息技术锅炉可操作性双通道比色温度计
中图分类号：TN29文献标识码：A
随着科学不断的进步，光电信息技术得到了进一步发展。光电信息技术在各行各业都得到了有效的应用，例如电子材料、器件、工艺等方面。特别是在特种设备上，电信息技术与特种设备相结合更是对人类的生活产生了重要影响。光电信息技术的产品更新换代的速度很快，在特种设备上采用光电技术，一定要从安全性和可操作性等方面考虑，不断地提高光电信息技术在特种设备上的应用水平。
1相关概念
1.1光电信息技术概述
所谓光电信息技术，就是指由光学、光电学、微电子、超声波等技术结合的多学科综合信息技术。它包含光信息辐射、光信息传播、探测以及光信息转换、存储、处理与显示等内容。光电信息技术最核心的就是光，光不仅是人类和动植物所需的重要能源，更是信息时代的重要产物。这里的光是指光波段，它是对光波段的开发与利用。光波段的传播与辐射，包含了许多光信息。这里的光信息概念，是从信息的角度来阐述的。随着光电信息技术不断的发展，已经成为了人类生活中不可分割的一部分，也对国民经济产生了重要的影响。在特种设备上，人类也越来越重视其应用。
1.2特种设备概述
所谓特种设备，是指那些对人类生活带来便利，同时危险性极高，对人类生命安全又造成一定威胁的设备。这种危险性，主要是指在设备的操作运行上。例如压力管道、锅炉、观光索道、起重设备等等。特种设备的类型很多，涉及到人类生活的方方面面。主要在工业上、医疗等领域，具有广泛的应用。随着光电信息技术在特种设备上的不断应用，无论是机电类特种设备，还是承压类特种设备，其在安全性和有效性上都有显著的提高。
2光电信息技术在特种设备中的具体应用
现阶段，我国各个领域的特种设备都运用了光电信息技术。随着光电信息技术的进一步发展，一些不合理、功能落后的特种设备得到巨大改善。光电信息技术可谓是特种设备的关键，下面主要介绍光电信息技术在特种设备中的应用。
2.1医疗卫生领域
在医疗卫生行业，涉及到许多医疗设备。医疗特种设备和光电信息技术结合，能够有效地帮助医生治疗疾病，提高医疗水平。胶囊型内窥镜作为典型的医疗特种设备，具有观察、检测、拍摄等作用。可以有效地检测人的大肠、小肠、胃等消化器官，有助于医生进行诊断治疗。它是一种携带微型摄像机的内窥镜，检查的过程中，让患者吞下，可以进行拍摄。相比于传统的检查方案，这种内窥镜融合了光、电机等微系统，在拍摄中利用微型摄像机进行拍摄，用微波技术传输信息，同时能够将拍摄的图片通过微波技术实现打印、显示等功能。该项特种设备中充分运用到了光电信息技术，是医疗卫生领域的典型代表。
2.2传统工业领域
在工业方面，涉及到大量的危险性的工业设备。这些工业设备操作难度大，危险性高，严重威胁工人的生命安全。锅炉作为工业特种设备的典型代表，其操作不当容易引发爆炸事故。在锅炉设备中采用光电信息技术，能够有效地解决安全性问题。一般情况下，锅炉爆炸主要是因为水位计失灵造成的，而光电器件可以解决这个问题。在锅炉上装置双通道比色温度计，引入两个不同波段，对这两个波段内辐射量比值进行测量，通过经过易性关系计算，可以得出被测物体的温度。测量温度较高时，可选择窄而且靠近的波段。测量辐射能量较小时，就选择宽而且靠近的波段。通过装置双道比色温度计，可以有效的降低锅炉爆炸事故率。
2.3其他领域
人类活动涉及到方方面面，光电信息技术已经广泛被应用到了各个领域。生活中其他领域中的特种设备，其危险性也不容小觑。在人们日常生活中，常见的如光控电焊眼罩、印刷机纸张监控器、路灯霓虹灯等，都运用了光电信息技术。光控电焊眼罩通过光电信息技术，采用液晶屏代替了防护玻璃，可以有效地减少光对眼镜的刺激。它实质上是光电遥控原理，焊工在观察焊缝质量时，不需要扎下目镜，可以直接的通过液晶屏观察，不仅保护了焊工的眼镜，还可以提升工作效率和工作质量。在印刷机纸张监控器上，主要是利用了光电继电器的原理。通过该监控器，可以有效地监控每一个纸张印刷情况，而且印刷时，如果厚度超过了一张纸，也能检测出来。它会立即停止印刷，同时出现报警反应。
3总结
各种特种设备，其危险性极高，在实际的操作过程中，容易发生以外事故。为了降低特种设备的危险性，提高其可操作性、安全性，为了提高设备的工作的效率和质量，使用光电信息技术可以有效的解决问题。除了以上所阐述的几种设备中采用了该技术，其它装置也采用了光电信息技术。例如光电平层开关、LED灯、红外线遥感操控器等。这些设备采用了光电信息技术，不仅提高了其安全性能，还具有节能、使用便捷等特点，其功能性得到质的飞跃。光电信息技术和特种设备相结合，值得进一步开发与研究。
参考文献
光电技术应用范文
关键词：光电技术；纺织生产；光电池；电检测
0引言
随着光电技术的迅速发展以及人们对纺织品更新的需求，光电技术在纺织品的设计以及纺织生产过程中都具有新的应用。这对于增加纺织品的功能，提高纺织的生产效率和产品质量具有重要的作用。
1光电技术在高性能纺织纤维设计中的应用
纺织行业中，除了传统的服装使用以及遮盖用的纺织品外，光电技术在高性能、多功能纺织品中的应用正在不断拓展。在设计纺织材料的过程中，除了在纺织材料中嵌入各种光电材料之外，还可以与太阳能技术整合起来，作为一个重要的纺织结构材料。由此看来，可以采用光电技术将纤维和纺织材料制成为光电池。因些，可以利用光电技术制成的光电纺织物制作成轻便的新产品，或者是采用电子设备的形式将光电纺织材料整合起来，形成新的应用产品。最终，使用光电技术应用在纺织中制造出新复合材料之外，还可以生产出更具有柔软性的光电结构产品，诸如柔韧性极高的高效光电纤维等。
生产这些高效能的光电纤维，其主要是采用特殊的材料和生产工艺。尤其是随着铜、铟、镓和硒等化合物光电材料的迅速发展，而且这些材料更加环保，在柔性的纺织材料中太阳能电池中得到广泛的应用，在太空科技中有更高的应用，而使得传统的硅基材料使用程度有所减小。
在当前各种形式的太阳能电池中，在考虑柔韧性、经济性以及使用性能等多个特征的基础上，这种基于纺织纤维的高性能电池更适合于在织物中使用。当前，已经有文献对在纺织材料中添加光电太阳能电池方面进行了研究。而且对这种光电织物在推广过程中需要注意的问题进行了分析，诸如在设计的过程中更具有针对性，以市场的需求为导向，以客户的要求为基准，以免产生负面的商业影响。同时，光电膜也应该设置在织物或者是纺织产品的外层，这样可以最大程度的接受来自太阳的能量。与传统的树脂基太阳能电池相比，这种基于纤维的光电池将更加的轻质和柔韧，而且可以添加到织物的土层当中，便于其推广和应用。例如，可以将之设置到野营的帐篷或者是遮蔽材料中，有时还可以设置到户外背包中，使得在野外也可以获得电能。
2光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用
当前的棉纤维长度检测设备主要可以分为三个基本类型：光电检测设备、分组称量型设备以及全自动测量设备。其中，分组称量型设备虽然具有原理简单、明了的特点，但是其操作过于繁琐、劳动强度较大，导致其误差的来源较多，难以控制；而光电检测设备则具有测量速度快、检测效率高以及灵敏度高的特点，在精密测试设备中得到了广泛的应用。其基本的原理就是对被测量的变化而引起的光参数变化，诸如光强度、相位、偏振以及频率等的变化，最终获得被测量数据的变化。
2.1系统测试原理
在对棉纤维的长度进行测试的过程中，光电检测设备需要从松散的棉纤维样品中抽取大约120g的棉纤维样品，然后采用螺旋式梳夹将其锁紧，在经过梳刷的初步处理之后，将其中的浮游纤维去掉，通过这个过程保证棉纤维的伸直和平行。然后，在一定的拉伸张力之下使得棉纤维伸展开来，然后将其通过光电检测设备。之后，使用棉纤维跟随梳夹在支架上伴随移动，随着棉纤维的移动会使得光源透射到光电接收设备之上，然后利用光电转换设备将表示纤维长度的光信号转变成为电信号，最终得到所有棉纤维的长度分布曲线图，最终统计得到棉纤维长度的各种指标曲线。这种棉纤维长度检测技术是典型的透射式光强度信号检测技术，其具有技术原理简单，操作方便，检测的灵敏度、可靠度以及精度较高的特点。
2.2棉纤维长度光电检测系统基本组成框图
根据上面对棉纤维长度光电检测系统检测原理的表述，在对实际的检测电路进行设计的过程中，首先要设计出该系统的光电检测系统框图，其基本的流程如下图1所示。
1）检测设备光学部分的设计流程。该检测系统的光学部分主要包括光源、光源导光板、接收光线的聚光透镜以及光电接收设备pa与pb等构成的两条基本管线通路，如下图2所示。
其中，光源是采用通过精心选择，且光线强度经过严格匹配之后获得的多种发光二极管，最终形成了条状的光源。在检测工作进行的过程中，由于发光二极管的发射角通常比较小，这导致立体角方向的光能量得到迅速的提高，能够保证棉纤维束所得到的光线强度也对应的提高，便于检测设备捕获到光信号的变化。而光源导光板则是利用特殊的材料制成，保证通过该设备可以将光源所发出的光便变成一道均匀而平行的光束，且光源能够平行的照射到被检测的棉纤维之上，使得检测精度得到有效控制。
而变化光源的聚光接受透镜则是利用光的全反射原理，将透镜制作成为一个梯形的形状，使得经过棉纤维束的光线在有效宽度之内能够有效的聚集到光电接收设备的接收器Pa之上。其中，光电接收设备中利用光电二极管制成Pb，而Pa则是线性的噪声度较低，且能够在光源波长处具有最大接收灵敏度的光电池。光源中发出的光在经过光源导板之后，直接照射到被检测的棉纤维束上，而透过的光则通过接收聚光透镜，将处于有效测量宽度之内的透射光聚焦到光电接收设备Pa之上。这时，被检测的纤维束是处于光源导光板以及光线接收透镜之间的通道之中的，形成了一条测量的光路。而另外一部分光线则是直接传输到光电接收设备Pb之上，进而形成一条参考光通路。同时，将参考光路之上的光源以及光电接收设备Pb封装在一起。其中，在测量光通路上，光源导光板、光电接收设备Pa以及接收透镜，一起对场角的大小进行控制，这样可以将进入光电接收设备Pa的杂散光线，进而对背景噪声的大小进行有效控制，提高光电检测系统的信噪比，确保光学部分的信号传输尽可能的准确。
2）检测设备光电转换部分的设计。测量光路传输过来的光信号包含了被检测纤维束不同长度处的光信号，在经过光电池之后可以将之转换成为电压信号，便于分析和处理。与此同时，在参考光路上直接传输过来的光信号在经过光电二极管的处理之后也形成电压变化信号。
其次，在检测设备的设计过程中，光电池的长度要适当长出接收聚光透镜光面长度大约4mm。这样，能够尽可能的降低光电池在光电转换的过程中出现可能存在的边缘效应。确保光电池能够很好的使用电信号描述出光强度的变化。
3）调制和解调电路的设计。对于光强度检测系统的调制设备而言，导致信号的检测出现误差的重要因素是由于光源强度的漂移以及光信号受到干扰。为了达到有效去除由于测量现场光污染出现的干扰光以及光强的漂移问题，需要对光源进行调制处理，然后在两个光电接收设备的输出处进行解调，实现快速高效地提高设备的检测精度。
在长度检测系统当中，脉冲发生器产生的脉冲能够对产生光源的电源电压进行通断操作，实现对光源的调制。然后利用和输入信号同频率、同相，而且幅值足够大的方波信号作为检测光源信号的参考信号，利用相敏解调电路来对光电转换信号进行解调，达到对噪声进行抑制的目的，有效的提高了系统的信噪比，进一提高检测的精度。
3结语
本文对纺织纤维的高性能光电池，光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用进行了较为详细的论述，分析了光电技术在纺织中的应用，拓宽了光电技术在纺织过程中的应用起到了一定的促进作用。
参考文献：
[1]赵亚妮，光电检测技术在大容量棉纤维长度测试中的应用[J].上海纺织科技，2012，40（2）：47-51.
光电技术应用范文1篇4
我国将太阳能光伏产品应用到武器装备的技术虽然开发较晚，但是依托国内比较成熟的太阳能光伏发电技术，以及国家倡导的在各个领域实现低碳绿色节能环保的要求，一些专业太阳能光伏研究机构在此方面进行了许多积极、深入的研究，并取得了较大突破。
课题：武器装备的电力供应及保障
现代武器装备早已不是简单的一支枪了，而是融合了光电技术，集成有先进的观察、测距、瞄准等功能，而且随着信息化作战的发展，常规轻武器将融入越来越多的电子信息化、自动化功能，这样，电力供应及保障便成为一个突出的问题。其他国家的通常做法是采用各种镍镉、镍氢以及锂离子电池供电，但是这些电池的电能存储容量有限，导致武器光电设备的使用时间受到限制，同时这些电池的供应也造成了后勤保障的重负。
对我军而言，采用这样的电池同样也存在类似问题，而且这些电池污染较大，不符合低碳环保的要求。为了彻底解决这一问题，减轻部队后勤负担及士兵的负荷，将太阳能光伏发电技术引入到单兵武器装备中，将太阳能光伏电池和枪械附件设计成一个整体，把太阳能电池板安装在单兵武器电子设备的合适位置，直接为电子设备提供电能或将产生的电能储存在常规电池中。这样，士兵不需要等待后勤保障部门补给电池，就能保证武器装备电力充足，可极大满足现代化、信息化作战的需要，有效解决现代化武器装备对传统电池的依赖问题。
太阳能光伏发电技术应用于武器装备的诸多优势
太阳能光伏发电技术应用在单兵武器装备上，具有以下诸多优势：
――使太阳能光伏电池和武器附加装具一体化成型，将传统电池更换为同等规格的可充电蓄电池，无需对原有装备进行过多改动；
――太阳能光伏电池安全可靠，其组件结构具有足够的强度，可充分满足军事需要；
――选择特殊材质能够减轻太阳能光伏发电附件的整体质量，提高电源供应的可靠性，不仅不会因此增加单兵负荷，相反还会减少士兵所携带的备用电池数量，减轻单兵负荷；
――采用太阳能光伏发电技术可使电源持久供应，其产生的电能一部分供电子设备使用，一部分存入蓄电池中，只要满足光照条件就能给其充电，有阳光时直接用光伏发电，无阳光时用蓄电池供电，能够长时间保证电源供给，士兵不会有电源不足的困扰；
――节约能源，减少常规能源的消耗；
――无排放物，能避免因废弃电池暴露己方踪迹，同时保护环境，
――太阳能电池具有较长的寿命，在无损坏情况下至少能用25年；
――用于武器装备的太阳能光伏电池采用高效率的军工级晶体硅材料，并由特殊封装材料及特殊封装工艺制成，其光电转换效率高，抗冲击、不易破碎，耐老化，伪装性能好，安全系数高，能够满足特种场所需要。
光伏发电技术在单兵武器装备上的应用
CompM2是瑞典艾姆波音特公司生产的红点瞄准镜，是一种主要面向军队和警察的快速瞄准镜，即使戴上防毒面具的射手也能利用其快速准确地进行瞄准；另外，CompM2还能与夜视瞄准镜匹配使用。因此CompM2被美国陆军作为制式装备而大量采购，以提高士兵的近战能力。
compM2使用一块3伏2L76或DL2/3N锂电池供电，由于使用艾姆波音特公司的专利“电路效率技术”(CET，CircuitEfficiencyTechnology)，单块电池有较长的使用寿命，虽然CompM2的耗电量非常低，但由于其使用的电池型号较为特殊，对后勤保障有一定的要求。但现在，CompM2正在更换成以太阳能光伏发电的方式供电，这样，后勤保障的难题就可得到有效缓解。
国产瞄准镜产品同样正在尝试应用太阳能光伏发电技术，通常是在瞄准镜外部上方便于接受阳光照射的位置安装折叠式军工级太阳能电池组件，并根据瞄准镜所使用的电池电压要求设计。利用太阳能充电时打开电池组件，携带时使其处于折合状态。
与太阳能光伏电池匹配使用的储能蓄电池一般采用安全性能好、高容量密度、质量轻、循环寿命长的锂电池或者镍氢电池，同时增加保护电路设计，使其具有平衡充、过充、过放、短路保护等功能，增强电池在武器装备上使用时的可靠性，保证电源供给质量，提高电池使用寿命，降低使用成本。
光电技术应用范文篇5
关键词：电气设备；原则；节能
中图分类号：TE08文献标识码：A
引言
当前，社会的发展步伐越来越快，能源的消耗量日益增加。人们一方面在寻求新的清洁能源来替代的同时，也在加强能源的节约意识，从新能源的开发和能源节约两个方面来应对当前传统能源的枯竭和需求量不足的问题。利用对电器设备的改造以及以太阳能为代表的光电技术的运用为这一难题提供了新的解决方式。
一电气设备改造及光电技术应用所遵循的一般原则
（一）满足功能原则
工程的总体节能设计，应该首先考虑到每个构筑物的功能，在满足构筑物的各种功能方面的要求，甚至是构筑物不同部位的不同要求的前提下进行设计。主要考虑照明、通风、设备控制、艺术等方面的要求。
（二）经济合理原则
节能技术应考虑经济合理的原则，不能因为追求节能而大大增加建设工程投资，而应合理选用节能设备及材料，并充分考虑节能投资的回收周期，但在能合理增加投资的情形下，应尽可能的采用节能设备及材料。这需要投资者有长远的卓见及勇气。
（三）技术先进原则
节能设计应该尽量采取先进的技术，用先进的技术带动节能。充分发挥先进技术的作用，在设备的配备、材料的挑选等方面充分考虑其技术含量。
（四）节省无谓消耗的能量
应考虑采取有效措施减少或消除与发挥设施功能无谓消耗的能量，充分考虑到设备利用能量的效率。如电气设备自身的能量消耗，传输线路的有功等都是无用的能量损耗。
二电气设备技术改造在节能领域的应用
电气设备的改造技术将控制、电子以及电力等相关的技术有机的融合在了一起。从原理上说，电气设备的节能技术改造是利用高效的电能转化技术控制电力的输出，并且使电压控制在合理的范围之内，从而在源头提高电力的使用效率，同时使用节能型变压器、低阻电缆等输变电设备，减少电能在传输过程中的损耗，以及使用节能型设备等方面综合考虑从而达到节能环保的目的。
（一）输变电过程中对电气设备的节能改造
输变电过程是电力传输的必经阶段，输变电过程中的传输损耗也是电能利用率低下的首要问题，因此也是节能改造的关键阶段。首先我们要选择控制供电的电压在合理的范围之内，这也要求我们要综合考虑地区的电网状况和用户需求以及未来发展的特点，选择最合适的配电电压；其次，选择节能型的变压器，我国变压器的损耗是电能损耗中占据绝大比例的，每年我国在变压器这一项上的损耗就高达总电量的10%，因此在条件允许的情况下一定要尽最大的努力改造更新变压器，从而达到降低损耗的目的；最后，在传输过程中，我们要选择高导电的导体，例如铜导线等，在电网设计中要采避免采用单向，降低线路电流，降低能耗。
（二）节能型设备的使用
1.选择使用变频器
在所有的节能设备的使用过程中，变频器的使用对于节能产生的作用尤为明显。经过不断的发展与技术的革新，目前我国的变频技术已经显得日趋成熟并开始广泛应用与生产生活的各个领域。高压变频技术主要通过改变设备电机的转速来调节能量的消耗和输出，减少了设备使用过程中的电能的损耗，从而使电能的转换效率显著提高。
2.推广使用节能型电器
目前，国内的大部分电气设备都有能耗标识，选择能耗低的不仅可以节约能约也可以降低生产生活的成本，同时在生活中推广使用节能型照明电器不仅美观环保，节能高效而且还能有效的杜绝安全隐患，从而缔造一个安全舒适、高效经济的生活环境。
照明部分的节能
（1）按工作场所的条件来选择不同种类的高效光源。
①室内的照明光源，尽量用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源；
②在对照明条件要求较高的室内外大空间环境，比如是路灯，可以采用高光能气体放电灯，如金属卤化物灯、高压钠灯等，并在合适的位置安装镇流器，镇流器应采用能耗较低的那种类型；
③荧光灯和气体放电灯均须安装电容器，以补偿无功损耗；
（2）在灯具的选用上，以高效灯具为主。
①除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、光性能合理；反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具。
②采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。
③选用变质速度较慢的材质制成的灯具，如玻灯罩、搪瓷反射罩等，以减少光能衰减率。
室内灯具效率不应低于70%（装有遮光栅格时，不应低于55%）；室外灯具效率不应低于40%（但室外投光灯不应低于55%）
选用合理的照明方案。
①采用光通利用系数较高的布灯方案，优先采用分区一般照明方式；
②在有集中空调且照明容量大的场所，采用照明灯具与空调回风口结合的形式；
③在需要有高照度或有改善光色要求的场所，采用两种以上光源组成的混光照明；
室内表而采用高反射率的浅色饰而材料，以更加有效地利用光能；
（4）照明控制和管理。
①充分利用自然光，根据自然光的照度变化，分组分片控制灯具开停；
②对大面积场所的照明设计采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需要照明的地方不开灯，有利节电；
③有条件时，应尽量采用调光器、定时开关和节电开关等控制电气照明；
室外照明系统，为防止白天亮灯，最好采用光电控制器代替开关，以利节电；
⑤在插座而板上设置翘板开关控制，当用电设备不使用时，可方便切断插座电源，消除设备空载损耗，达到节电的目的。
三光电技术（太阳能为代表）在节能中的应用
（一）光电技术的优点与缺陷
与其他能源不同，太阳能作为一种可再生的能源有着其他能源无法比拟的优势。首先作为一种可再生能源，太阳能的总量巨大，而且不会枯竭；其次太阳能绿色环保，它的使用不会产生废水、废气、废料等新的污染；最后太阳能分布范围广，在任何一个地方只要有太阳就有太阳能的存在。当然，光电技术在使用过程中依然存在着很多的技术难题，这也造成了当今社会对太阳能的利用依然很少。首先，太阳能分散收集的难度非常大；其次，太阳能挥手天气气候季节以及白昼等自然条件的影响具有间歇性不稳定的特点；最后我们目前的技术水平还不能大范围有效的使用太阳能，它的使用依然存在着技术难度，而且现阶段光电的成本依然很大，无法达到普及的目标。
（二）光电技术的应用与展望
目前，世界上的一些发达国家都非常重视光电产业的发展，从技术上也全面领先国内。在国外，德国和美国先后提出了“太阳能屋”计划，通过在屋顶安装光伏系统，将太阳能利用与生活。在日本、西班牙、澳大利亚等发达国家以及印度等一些发展中国家都开始了对光电技术的尝试。目前我国也建设了一批太阳能电站，同时在日常生活中也开始使用太阳能电池、太阳能路灯等一些列的产品。
四结束语
建立资源节约型社会是我们每一个社会公民应尽的义务和责任，通过对电气设备改造及光电技术应用对建设节约型社会，实现可持续发展具有非常重大的意义。当然，就目前的技术和全国范围内对电气设备改造及光电技术应用还存在着很多发展和实现的空间。
参考文献
[1]金永刚.浅谈节能技术在工厂电气技术中的应用[J].黑龙江科技信息.2011(20)
光电技术应用范文篇6
关键词：光电技术；深空探测；深空探测器；月球探测；有效载荷文献标识码：A
中图分类号：V476文章编号：1009-2374（2015）29-0050-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.29.025
2004年初，我国开始“嫦娥一号”的工程，历时三年发射成功。对绕月探测的时间达到1年4个月之久，使我国深空探测的科学目标得以顺利完成，大量的科学数据也是通过这项工程获取来的。“嫦娥二号”工程是在“嫦娥一号”工程的基础上拓展的项目，其意义在于实现可控撞月。历时3年，“嫦娥二号”发射于2010年10月1日，在多项技术上能够完成突破，使预定的工程目标顺利完成，100km的全月球图像和15km的虹湾图像也是从这项技术中绘制的。无人月球探测工程的方针一共有三个步骤：绕、落、回。目前，“嫦娥三号”和“嫦娥四号”工程的研发正在致力于将月球软着陆。
1金星和火星的首次探测
在深空探测领域发展中，我国是位居前几名的，由于金星和火星的探测符合科学的发展，所以我国更应该致力于研究火星和金星的首次探测，以促进我国航天探测领域的发展。
探月技术和“嫦娥”卫星技术是首次火星探测方案理论实践的基础，我国应坚持自己在航天领域的科学探测目标，对长时间飞行的自主管理技术和远大的监控通信技术以及自主导航与控制在深空条件下的技术等问题进行解决。环火探测是最主要的探测方式，为期10个月的探测器地火转移阶段，1个火星年是环火工作初步拟定的时间。火星探测的主要目的是判断人类是否能够在火星上顺利生存，所以探测的内容包括大气圈演化和火星气候的变化、火星上是否有生命生存过的迹象、火星是怎样进行演化的、火星的各项能源等方面。
地球和太阳之间是金星存在的位置，地球到火星的距离要大于地球到金星的距离。基于此，我们对金星探测要比火星探测更容易一些，包括在测控通信、飞行的动力、能源需求等方面。金星探测的问题主要是对于太阳近距离产生热的问题，我国在控制热的技术上有良好的手段，基于此，我国金星探测工程直接衔接火星探测工程。金星探测主要的任务是，通过探测器围绕金星大气层外飞行，继而对大气特征及其金星表面金星探测，从大气层内进入，做漂浮探测。符合中国发展的深空探测项目不仅包括首次金星和火星探测、无人月球探测，还包括对载人登月的工程项目和月球外天体的探测项目。实现载人登月是人类走出地球的必然趋势，迄今为止，人类唯一到达地球之外的天体就是月球，所以在未来的20年内，根据深空探测技术的蓬勃发展，我国载人登月的愿望一定可以实现。
2光电技术在中国深空探测领域中的应用
深空探测器在轨道方面定义为：处于近地轨道对深空探测的一种飞行器，其对光电技术是有一定需求的。光电技术在中国深空领域能够起到确定的作用。探测器姿态敏感器主要能实现探测器的姿态测量。光学敏感器、陀螺仪、射频敏感器和磁敏感是姿态敏感器的主要部分。光学敏感器主要应用于太阳敏感器、星敏感器、红外地球敏感器、对月球和地球的紫外敏感器和图像敏感器等，应用是十分广泛的。飞行器本体坐标系与空间已知基准方向关系的确定需要通过光学敏感器实现。光电技术在中国深空领域能够起到导航的作用。探测器轨道参数是通过自主导航来确定的，对飞行和探测对象按照光学敏感器把其分为不同的阶段，这里的光学敏感器包括星跟踪器、红外地球敏感器、太阳敏感器、可见光CCD敏感器、空间六分仪、陆标敏感器和紫外敏感器等。探测器的运动参数是通过这些敏感器来测量的，运动参数包括速度、加速度和角速度等。深空探测巡视器的遥操作导航、自主导航、半自主导航都离不开光电技术。通过人工遥操作能够使巡视器进去自主或半自主的导航状态，这要求巡视器具备良好的执行任务和生存能力。其作用是对自身环境、位置和速度信息的获取。基于此，敏感器的多种结合技术能够赋予一定的航天导航功能。同时，光电技术在中国深空领域能够起到监视的作用。这能够真实地对关键部件的动作进行掌握，使地面随时接受图像。光电技术在中国深空领域的广泛应用是有效载荷的需要和空间飞行器交汇对接的需要。光电技术在中国深空领域能够起到测控通信的作用和满足探测器多方面需求的作用。
3我国深空探测器利用光电技术的应用展望
目前，我国“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星的成功发射都离不开光电技术的支持，光电技术未来的探测活动也是最基本的一项技术。“嫦娥一号”卫星在光电技术的利用上主要包括：CCD立体相机设备，扫推方式是干涉成像光谱仪器采取的主要方式，元的点光图谱是经过数学处理得到的，同时为二维重构光谱图像提供了条件，从而得到月球表面物质分布信息和类型数据。半导体泵浦固体激光器是激光高度计采用的主要仪器，它能够向月球表面发射大功率的窄脉冲激光，同时将月球表面后散射的激光信号心理接收，继而计算出卫星与月球表面距离，这是利用测量光往返延迟时间作为依据计算的。星敏感器的卫星相对于惯性空间的姿态是通过星图识别和恒星的观测来获取的。月球的紫外谱段探测主要通过采取紫外敏感器进行，它能够将环月飞行时，基于月球中心，卫星的方向进行有效识别，以对卫星相对轨道参考系的姿态信息数据进行获取。未来的光电技术在“嫦娥二号”卫星的主要应用包括对具有更高的分辨率的CCD立体相机的更新设备等的使用。光电技术在“嫦娥三号”卫星的主要应用包括在相机的运用上采取的是地形地貌、降落、极紫外和全景相机，望远镜采用的是月基光学望远镜和空外成像光谱仪。
4光电技术在中国深空探测领域的发展方针
针对光电技术在深空探测领域中的广泛应用，本文阐述一些有效的发展方针。我国深空探测的今后发展需求和实践方面由于受到光电技术的影响，使探测器性能和功能上受到了一定的制约，所以提高光电技术就是我国深空探测领域有效发展的前提。提高光电技术首先要从器件入手，突破传统的结构部件，研发新型的、轻质的、高性能的光学部件；其次我国要进一步提高敏感器的设计水平和制造水平，在对GNC设计和探测器的总结设计中，要经过多种方案的权衡选择，对敏感器进行最合理的安排，增加系统性能，使器件不受到其他因素的影响。此外，对光电的有效电荷制造和设计水平一定要看作提高光电技术的重中之重，对一个设备的多种应用方法进行探索。“嫦娥二号”就是通过尝试紫外敏感器对敏感器功能和光学探测融为一体的方式，使其姿态确定功能的同时，又能够将月球紫外谱段图像进行绘制，除此之外，它还可以在导航中应用；最后在中国深空探测工作中还要对可能形成的项目预言工作建议进一步加强，这在一定程度可以使深空探测事业得到持续
发展。
5结语
综上所述，中国深空探测的发展离不开光电技术的支持。从事光电技术研发的技术人员对我国深空探测事业的发展具有很大程度的贡献，只有从根本上落实对光电技术的发展，才能够找到深空技术发展领域的切入点，从根本上为我国深空探测事业技术水平做出一定
贡献。
参考文献
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[2]罗建将，李洪祚，唐雁峰，等.深空探测激光通信技术发展研究[J].航天器工程，2013，22（2）.
光电技术应用范文1篇7
关键词：技术；光机电一体化；系统；嵌入式控制技术；
引言
光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。近几年光机电一体化技术逐步运用到军事和民用机械领域当中，随着社会的发展光机电一体化技术将得到很大程度的推广，渗入到国民经济的各个环节当中。它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有很高功能和附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现，使用和发展的技术。
光机电一体化技术是由光学，光电子学，电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。
1嵌入式光机电一体化设备的控制系统设计
1.1系统的总体设思路
本文所设计的系统是将嵌入式控制技术与机电一体化技术进行有机融合，以嵌入式控制器和数字信号处理器作为系统的核心，在输入/输出通道上采用目前最为先进的模块化设计，使用少量的CPU口线资源即可方便地队通道进行扩展。在电路板上实现传感器阵列检测、功率驱动、模拟信号采集、数据处理等功能，由此能够确保系统在现场干扰较强的情况下稳定、可靠运行。该系统不仅能够实现机电一体化设备中传感器检测和电动执行器的控制，而且还能实现模拟数据的高速采集与处理。
1.2硬件设计
该系统中共有两块核心芯片，它们是系统功能得以实现的关键，其中一块为控制处理芯片，另一块是数字信号处理芯片。为了进一步提升系统的整体性能，采用了APM+DSP的处理核心结构，这是目前应用较为广泛的一种嵌入式系统结构，APM处理器最为显著的特点是运算能力强，并且基于APM的电路设计较为齐全，各种单元几乎全都涵盖，如SPI、IIC、UART、PWM、定时器等等，从而使其更加适合用于机电设备的控制；DSP在系统当中的主要任务是对大量的数字信号进行快速处理。下面重点对各个单元的功能进行分析。
（1）传感器阵列输入单元。在本系统中，采用了阵列输入方式，对输入传感器进行扫描，以此来完成信号的同步检测，不仅能够实现对光电和开关点传感器的状态及变位检测，而且还能实现事件计数。该单元采用了多路选择器作为缓冲电路，这样设计不但有效节省了CPU的口线，又便于扩展，想要对输入进行增减时，只需要对多路选择器进行增减，并不需要对电路进行改动。
（2）控制输出单元。该单元选用带有寻址和锁存功能的输出器件作为扩展，支持最多32路的控制信号输入，它的电路与输入电路极为类似，在此不进行重复介绍。
（3）功率驱动单元。该单元的主要作用是对机电一体化设备当中的大功率器件进行直接驱动，采用了先进的电子电力技术，以功率场效应管作为核心器件，其特点是控制功率较小、反应时间短（可达纳米级），能够对交直流电机、继电器进行控制，不仅如此，还能对电动机进行调速控制。
（4）中控单元。采用APM芯片，由于该芯片具备强大的运算功能，故此其最为适合用于对于机电一体化设备进行实时控制。
（5）数字处理单元。采用DSP芯片其具备高速的数据处理能力，基本能够满足设备的控制要求。
（6）串行接口单元。为适应多种不同人机界面的需要，采用了UART异步串行通信接口，根据一定的通信协议进行数据互传。
1.3软件设计
在本系统的软件设计中，采用了模块化的设计方法，结合机电一体化设备的特点，设计出一下几个模块：
（1）信号输入模块。该模块主要对传感器阵列输入单元进行控制，因系统采用的事可寻址电路，所以每个传感器均能分配到一个确定的地址，并将信号定义为逻辑0和1、上下跳、电平信号、事件脉冲、频率与周期等几种类型。
（2）控制输出模块。该模块与驱动电路相配合能够对直流电机、继电器等不同输出器件进行控制，并且还能实现直流电机的闭环调速。
（3）驱动程序模块。该模块不仅是连接硬件与系统的软件，而且还是实现机电一体化设备功能的基础，，具体包括：伺服机构控制程序、接口驱动程序两个部分。
（4）中断服务程序模块。该模块主要包括以下几个中断：即定时中断、UART中断、SPI中断等等。
（5）设备程序模块。该模块是按照机电一体化设备的实际需求对系统进行组织的专用程序，用户借助这一程序能够实现设备需求，具体包括如下程序：主程序、人机接口程序、专用程序。
由于机电一体化设备的干扰源相对较多，加之干扰比较强烈，故此在以上几个模块中均采用了软件抗干扰措施，即输入与输出抗干扰。
2光机电一体化设备嵌入式控制系统应用中的关键技术
由于大部分光机电设备的运行环境中都存在大量的干扰源，所以控制系统的应用中，抗干扰技术成为不可或缺的关键技术。
2.1抗电机干扰
在光机电一体化设备中，电机对嵌入式控制系统的干扰可分为几种情况进行处理，例如多个电机同时启动需要借助软件进行处理，这样能够有效防止多个电机同时启动对系统造成影响。
2.2抗机械振动干扰
对于光机电一体化设备而言，机械振动是不可避免的问题，最为有效的抗振动方法为延时，具体是指在首次检测到传感器状态发生改变后，延长一段时间，再对其状态进行检查，并最终确认状态信息。
2.3抗ESD干扰
抗ESD干扰最为有效的措施包括屏蔽、加装滤波器、接地等。其中滤波器的应用较为常见，具体而言就是对信号线使用EMI，减少ESD对你处理器主板的干扰，如在信号线上加装铁氧体磁环或是加入RC滤波电路。
光电技术应用范文篇8
关键词：TED演讲视频；光电技术；最新技术
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）29-0082-02
随着互联网和网络公开课的发展，网络上的教学资源构建成一个无国界的一个教育环境，可以让学生和老师免除地理环境和教学器材的限制，从而能够多方位、障碍地学习一门课程，并开始重新思考课程的具体内涵和意义。TED是其中的优秀代表，每个约18分钟的演讲视频，包含科技、娱乐、设计等主题的探讨。本文将以《光电技术》课程教学为例，将TED科技视频融入课堂教学，探索其在本课程中的一些运用和教学成效。
一、TED视频在《光电技术》课程教学中的具体运用
《光电技术》课程从TED科技主题内选取一系列和光电技术应用、研究相关的视频，融入到课程教学中。每堂课20分钟左右的TED科技视频播放，然后做一些简单的讲解。通过视频播放和讲解，同学们能够了解到一些相对比较新的光电技术的发展，不仅能够大开眼界，也能够激发学生对本课程的一些兴趣。《光电技术》课程主要内容包括：光的度量、黑体、光电效应、半导体以及一些基本的光电器件的原理和运用。在课程教学上存在以下问题。
1.教学内容的广泛，导致教学演示、实验的缺乏。课程内容所涉及到的光电概念及相应的传感器，如光电导器件、光生伏特器件、热辐射探测器件、发光器件等，由于种类众多，无法在课堂上通过实验一一展示。因此需要采用教学实验视频来展示该传感技术原理的实验验证，以及传感器在生活中的应用。
2.由于传感器的多种多样，且每一类型的传感器件也包含不同系列产品，导致课堂上对于传感器，只是概念、参数的简单介绍，且缺乏与同类相近产品的比较认识，使得这个教学过程比较枯燥、学生也兴趣缺乏。
3.课后作业是引导学生去学习光电原理、光电器件的应用，以便对该光电器件产生具体的印象。目前课本上的应用示例较少，且不够形象，还需要更多生动、形象的实际应用展示。
将关于光电技术领域最新的技术发展、应用的科技视频融入到课堂中，每堂课前播放二十分钟左右的视频和讲解。其中一部分是将课本上的传感器和传感技术，通过视频实际地展示在同学们的眼前。另一部分则是光电技术的最新发展与技术，用以拓展视野。在这二十分钟里，同学们通过实际应用以及新技术发展，去了解光电器件，感受其在日常生活、高科技领域的运用。结合实际不仅能给学生留下深刻印象，也能激发起他们的学习兴趣。例如：JohnnyLee[1]通过他的TED视频讲述了运用红外发光二极管、Wii游戏手柄上的红外照相机、投影仪来实现交互式的电子白板的过程。该电子白板能够满足大部分需求，且很大程度上降低了费用。另一个案例则是实现了游戏中的三维方案，游戏画面跟随着视角变化。很形象、很生动地向我们展示了简单光电器件的拓展应用。MichaelRubinstein[1]应用算法将拍摄到的微弱小移动放大，可以看到静态时人脸的微表情；也可以观察由声波引起的物体的振动从而恢复出声音。EdUlbrich[1]讲述了他的团队如何生成《本杰明.巴顿奇事》中巴顿从年轻到老的面容。RameshRaskar[1]应用飞秒成像捕捉万亿份之一秒的图像。这些相机的应用极大地拓宽了关于传感器的固定应用思路。另外还有研发新型光固化材料实现快速3D打印；利用LED灯实现可见光通讯LI-FI；对四旋翼飞行器进行编队控制，完成一系列动作；利用激光三维扫描，获得建筑的三维图像，用于数据保存传统古建筑，该数据可以通过网络浏览，且可以用来重建古建筑；等等。由于TED主要是英文频，纯英文对于大三的学生来说还是比较困难，不能够很好地理解内容。目前，国内有网易云公开课提供中文字幕的TED视频在线观看，TED官方也提供中文字幕下载，这样即使同学们不能够完全理解英文的讲解，也可以通过中文字幕、课程中的讲解明白视频内容。当然，课堂上不仅仅是TED视频，还包含一些其他视频，例如可口可乐工厂生产纪录片、Intel芯片工厂的纪录片、佳能相机的生产纪录片、光电效应实验视频、赫兹实验视频、热电偶实验等，只要能够帮助课程内容理解的视频都将在课程中作为例子出现。
二、TED视频在《光电技术》课程教学中的影响
1.营造课堂氛围，激发学生对本课程的兴趣。TED科技视频主要来源于生活和高科技的应用。因此同学们不仅可以看到生活中的应用还可以看到在最新科技中的应用，这些生动活泼的例子将激发他们的学习兴趣。另一方面演讲者的风趣、演示产品的效果也带动活跃了课堂气氛。
2.了解演讲者的激情、对科学热爱、好奇心，激发学生的创新思维能力。这十八分钟的演讲也是演讲者在传达他们的思想，灵感的来源。演讲的内容要么是高科技行业的应用，要么是利用现有材料制作简单的器件以达到一定的目的。演讲者对其所从事的工作充满了激情与想法，对演讲内容有清晰的组织架构。观看他们如何传达思想、观点，听取经验，感受他们的激情，可以学习到如何演讲，如何表述自己的思想，同时跟随演讲者们开拓思路。
三、能够更好地激发学生创新思维
在TED演讲视频中，要求演讲人员应当在18分钟之内，对自身的一些观点、想法以及成果进行叙述和展示。所以，演讲人员更要充分的利用仅有的18分钟，以使自己的观点、成果可以更完美的展示。所以，演讲人员通常会花费几周甚至是几个月的时间，对演讲进行充分的准备。能够站在TED演讲台上的人，均有着个人不同寻常的故事与经历，这些演讲者包括某些行业中的精英、新兴行业的领跑者、或者是自身的行为对社会产生了极为重要的影响与改变。因为每一个演讲人员，对自身从事的工作拥有极度的热情，这些人员所作的演讲，通常是最具打动性，同时也可以引人深思，让人们可以对该行业和社会有更加深入的思索。而对于学生创新力的教育，一直以来是我国教育事业的重点工作。将TED演讲应用在《光电技术》课程的教学之中，其目的是可以更好的促进学生可以实现“群体加速创新”的目标，让学生开发陌生领域的一些爱好与兴趣，激发学生的创新灵感，让学生拥有更强的全球化以及多元化的视角。对于TED演讲的观看，不仅仅是为了观看演说，更为重要的通过TED演讲，让学生获得灵感，使学生的思维更加的拓展，让学生拥有多元化思考的技能，使学生在这一学习过程之中，可以具备更高的视角去看待学习中所遇到的问题。学生通过观看TED演讲，能够更好的激发创新意识以及反思精神。
四、TED社团可以促进高校之间的学术交流
在东西方的文化由于所处的地理位置不同，而出现一些差异性。通过互联网的教学与学习，可以让学生在互联网中获得学习资源，为真正促进东西方教育理念的融合提供了良好的平台。通过对TED演讲的学习，能够使学生以及教师对于地理位置差异进行重新的理解。我国高等教育培养学生的目标是要让学生成为国际市场所需求的人才。通过对TED演讲的学习，可以更加的丰富《光电技术》课程教学的课外学习内容，让课程教学的课内与课外可以更好的结合，并促进教师和学生之间形成多维性的交流，建立立体化教学模式。教师在教学中，能够按照《光电技术》课程的相关内容，而再结合TED演讲内容，对一些相关的课程进行开发，从而使学生的知识体系得以丰富。学生也能够建立TED演讲团体，对于TED演讲进行定期的学习与讨论，使学生拥有更强的自主学习能力。并且，通过高效TED团体之间的密切交流，可以使不同高校间形成更为良好与广阔的学习交流平台。
五、结语
我国自2009年以来，在教育领域开始较多地涉及TED演讲视频的观看与学习，对于TED演讲视频的应用，首先是将其作为教师培训的相关资源使用，并且将相应的TED演讲融入课堂教学中，从而使学生的创新思维得以提升。其次，是鼓励学生对TED演讲的学习，同时围绕相关的内容进行研究性探索。互联网的发展极大地丰富了教学资源，将网络上对课程有利的视频集合起来，能够为教学带来极大地改善。同时，网络资源的丰富也对教师提出了挑战，对照课本选择教学资源早已不能满足要求，更多的是要通过对教育资源信息的整合构建多元化的教学形式。同时引导学生学会获取、分辨和利用网络信息为他们的自我学习提供便利。
参考文献：
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[2]刘桂花.微课在高校课堂教学中的应用[J].中国成人教育，2014，（6）：122-124.
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光电技术应用范文篇9
【关键词】光伏发电；逆变器；并网系统
一、引言
光伏的全称是太阳能光伏发电系统。其中光伏板组件主要由太阳电池构成，这种由半导体材料组成的太阳电池可以将太阳能转换成电能，而太阳能光伏发电系统又可以把太阳电池产生的直流电转换为更为常用的交流电与电网耦合。
随着太阳能光伏发电技术越来越成熟可靠，太阳能光伏发电系统运行方式也层出不穷，主要有独立运行和并网运行两种方式[1]。其中光伏发电并网技术已成为目前应用较为广泛的新能源应用技术。
二、光伏系统并网技术的设计
1、子系统组成。光伏模块子系统、直流配电监测系统和逆变器并网系统组成光伏发电系统[2]，子系统相对独立，光伏发电系统通过并网逆变器把产生的380V三相交流电接至升压变压器，之后接入电网。
2、主设备选型。单台逆变器的容量越大，单位造价相对越低，但容量越大，一旦发生故障，对整个系统产生的冲击越大。所以在选择并网逆变器时，需考虑光伏系统应用的实际情况，确定出额定容量适合的逆变器，并网型逆变器同时需有短路、过电压、过频率保护、欠电压、频率保护、逆向功率保护等功能。光伏电池组件通过直流配电监测装置连接逆变器，直流配电监测装置能够监测各个光伏电池内的电流，可以将电流信息以数据形式发送给逆变器控制器。为保证光伏发电系统安全稳定运行，可以将并网逆变器分散成独立并网的形式。
3、升压系统。并网逆变器产生的380V交流电需要升压入网，光伏发电系统的发电量决定了升压变压器电压比和额定容量，最好选择箱型干式变压器作为首选。升压变电站分层布置，上层作为设有逆变器监控屏的逆变室，下层为配电室[3]。高低压进线柜分别选择中置式空气绝缘和低压抽出式开关柜。另外用来监控升压站工作状况的计算机监控系统也是升压变电站所必须的，系统监控各光伏电池发电量以及升压变压器两端电压、电流及其铁心和线圈温度等信息，监控系统通过分析这些信息来控制升压变压器并网开关的投入量。监控系统可以让多路逆变器在其内部群控器的控制下同步并列运行，群控器还可以对多台逆变器的投切进行控制，对逆变器负载均分，达到降低逆变器低载损耗以及延长其使用寿命的目的。
4、保护措施。升压变压器装有高温跳闸保护装置，其高压和低压开关柜安装有测控保护装置，可以对过电流、过电压进行保护；并网以及电容器开关柜也装有测控保护装置，可以对电压过高或不足、频率过高或过低进行保护；低压进线开关设有过流跳闸功能。一旦发生极性反接、孤岛效应、负载过重等问题，逆变器能自动从系统中脱离。
5、防雷接地。在采用全户内型的升压变电站的屋顶和光伏电池组件上安装设有独立引下线的环形避雷带可以有效避免雷电打击。另外电气设备需装有接地装置，设备外壳也需接地，以保证操作人员人身安全。
三、采用光伏发电并网技术应考虑的问题
1、电压波动问题。光照强度影响着光伏发电装置的输出功率。光照强度受日照、季节、天气等自然因素的影响会导致输出功率不稳定。《电网若干技术原则的规定》中明确电压允许偏差值范围是-7%～+7%。在光伏发电系统应用过程中，需考虑瞬间从电网中脱离对系统电压的影响。
2、谐波问题。光伏发电系统中光伏电池负责把太阳能转化为电能，此时的电能为直流电，并网逆变器负责将其转化为符合电网相频的正弦波电流，但大量谐波会在直流电逆变成交流电的过程中产生。
光伏发电并网系统将光伏电池产生的直流电通过并网逆变器转换为380V交流电，然后再升至10kV并入电网。大量资料表明，电压通过并网逆变器后，电压畸变率为3.3%～4.1%，基本满足国家对电网电压谐波畸变率4.0%的要求。但升压并入电网过程中与电网测接入点会产生背景谐波叠加，可能超过国家规定畸变率，所以有必要在并入电网时进行实际检测。
3、无功平衡问题。光伏发电系统在安装适当的无功补偿装置后，能达到较高的电力功率因数，基本在0.98以上，接近纯有功输出。假如光伏发电系统经过逆变器并网升压至10kV入网，要求系统入网侧功率因数达到0.92～0.98，光伏发电系统应按装机容量的60%配置无功补偿装置[4]。
四、光伏发电并网系统的发电量
并网光伏发电系统的发电量与太阳电池安装朝向、太阳电池的温升和通风、当地太阳辐射能量、太阳电池组件总功率、系统总效率等因素有关。
1、光伏电池安装方向。光伏电池朝向不同其发电量也不同，对不同安装方向的光伏电池的发电量进行估算时可参照以下原则：安装在向南倾斜纬度角的光伏电池发电量最高，安装在其他方向的光伏电池发电量均照其有不同程度减少。
2、光伏电池的温升。美国太阳能学会通过研究表明由晶体硅构成的光伏电池，在超过27℃时，每升高1℃，功率便会损失5%。因此光伏发电并网系统中光伏电池的安置需考虑通风问题，避免因温度过高导致发电功率降低。
3、辐射量。由于太阳光子分布不确定性，导致在不同时段，光伏发电系统的光伏电池组的太阳辐射量不同。应根据光伏电池组的倾斜面角度参照气象台提供的水平面上的太阳辐射量进行估算。
4、光伏发电并网系统的效率。系统实际输送给电网的发电量与系统理论发电量之比称为系统的效率。其由光伏电池组效率、逆变器的效率、入网传输效率三部分组成。
（1）光伏电池组效率。光伏电池组在1kW/m2光辐强度下，直流实际输出功率与理论输出功率之比。光伏电池组在能量转换与传输过程中的损失主要受光伏电池组串并联损耗、温度、连接电缆线损等影响。其中光伏电池组串并联损耗约为4%，连接电缆线损约为3%，光伏电池对太阳光反射损耗约为6%；（2）逆变器的转换效率。即交流输出功率与直流输入功率之比，约为90%；（3）入网传输效率。入网传输效率指系统输送至电网的传输效率，主要受升压变压器性能影响。
光电技术应用范文
【关键词】光纤通信；有线电视；应用
引言：
现阶段的发展过程中，光纤通信是通过石英光纤组成，使用的时候是以长波长单模光纤应用为主，在对光纤的使用中，其主要性能就有损耗以及色散和非线性，应用在有线电视网络当中，就能消除OH-峰引起的负面效应。加强光纤通信技术的应用水平的提高，对有线电视网络的复制质量提高就有着积极作用。
一、光纤通信技术与在有线电视网络中应用结构分析
1.1光纤通信技术概述
光纤的性质就是频带宽以及信号质量高等，所以在实际的有线电视网络当中进行应用，就能发挥积极作用，提高电视网络的服务质量。在光纤通信技术的应用原理方面，是相对比较简单的，每根光纤都有着导光芯线以及阻光包层，而导光的芯线是能够让光线通过的，阻光的包层就是防止光线溢出的，光纤在这些纤维当中传播。纤维两端分别加上光发射机以及接收机，这样就能组成比较简单化的光传输网络[1]。结合传送不同信息的需要，就能在光发射机输入端采用多种方式改变光发射机输入端，也能采用不同方法改变光发射机光强度。在光纤通信技术的实际应用当中，对其传输的距离有着影响的因素中，材料是重要的影响因素，还有不同波长光纤引起的衰减以及色散的问题。
1.2光纤通信技术应用在有线电视网络中的结构
光纤通信技术在有线电视网络当中进行应用，就有着不同的结构，其中的光纤到干线的应用结构就是比较常见的。主要是将长距离电缆干线分成诸多短的干线，然后分别和各自光结点进行连接，这样能保留原电缆网络。而光接收机能放置在原主干站中，这一方法能使得网络级联数减少到三到四级，对干线的性能也能得以有效改善[2]。在对这一结构的应用方面，对旧网改造应用是比较突出的，而在新网的建设当中也能进行应用。另外，有线电视中对光纤通信技术的应用结构方面，在光纤至馈线的结构方面也能鲜明呈现。主要是光纤代替了全部电缆干线，没有干放主站，在每条分支线上只有两到三个线路延长放大器，而用户端能保持良好的信号质量，对网络升级的利用以及综合服务的开展都比较有利，这一技术结构在新网的建设当中应用比较多。
二、光纤通信技术在有线电视网络中的应用方法
光纤通信技术在有线电视网络中的应用，要注重方法的科学性。将光纤通信技术应用在传输高清数据上，对用户购买率的提高就有着促进作用。传输高清数据就是在相应技术应用下，结合之前所获得的电视信号资料，能预先获得电视信号特征，在这些特征下制定电视信号管理策略。光纤通信技术对有线电视信号市场风格，以及应力能力的分析能提供技术支持。对相关技术的应用下进行构建有线电视信号利润回报预期模型比较有利，也能直接作用于交易结果。在对光纤通信技术的实际应用当中，就要能结合光纤通信理论以及现实的相关情况，对有限电视信号实际购买行为进行精确判断和细分，来选择目标市场。光纤通信技术在有线电视网络的应用中，对提高用户的信号满意度有着积极作用。基于光纤通信技术的传输量大和传输过程稳定的特征，在对光纤通信技术的应用下，就能有助于促进电视网络的质量，在用户对电视的信号满意度上能有效提高。针对可能流失的有线电视用户的维护就有着积极作用[3]。在对这一技术的应用下，要实现有线电视网络信号的质量，就要对大量数据进行分析，甄选有价值用户需要的信息，对现在的信号收视数据要进行相应的筛选，以及对那些已经流失的有线电视用户，对其流失的原因能详细分析，这些都有助于一高有线电视网络的服务质量。光纤通信技术的应用对数据传输量的提高有着积极促进作用。高品质硬件基础能提高数据的传输量，对数据的传输效率提高起到积极促进作用。光纤通信技术的实际应用当中，对有线电视的事业发展也有着积极意义，能有效降低日常维护以及反馈的压力，在用户和电视信号间的需求隶属和作出最佳销售匹配也有着积极作用，从而实现公司的最大化利益目标。
三、结语
总之，保障光纤通信技术在有线电视网络中的应用质量水平提高，就要从具体的事情落实好。在现阶段的发展过程中，人们对光纤通信技术的应用需求也在进一步加大，而在有线电视网络和光纤通信技术的结合，对提高有线电视网络的整体质量水平就能起到促进作用，在本文对光纤通信技术的应用研究下，就能有助于实际有点电视网络的服务质量提高。
参考文献
[1]张振杰,巩锐.浅谈光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中国新通信.2015(24)
[2]黄洪州.当前光纤通信技术的现状与发展前景分析[J].信息通信.2016(06)
光电技术应用范文篇11
关键词：太阳能；光伏发电技术；应用
1太阳能光伏发电原理
太阳能光伏发电的能量转换器是太阳能电池，又被称为光伏电池。太阳能电池的发电原理是光伏打效应，即太阳能电池在受到光照的情况下，电池会吸收光能，并产生光生电子和空穴对。而光生电子和空穴受到太阳能电池内建电场的影响后发生分离，电池两端会出现异常的电荷积累，产生光生电压。如果将电池内建电场的两侧引出电极并接上负载，则负载就会流出光生电流，从而获得功率的输出。太阳能电池将光能转换为电能的具体原理主要包括下面3个过程[1]：
（1）太阳能电池在吸收一定的光子之后，半导体内会产生光生载流子，而电子与空穴的电性相反，电子带负电，空穴带正电；
（2）半导体p-n所产生的静电场会将光生载流子中带正电的空穴和带负电的电子分离开；
（3）光生载流子的电子和空穴分在分离之后，分别被太阳能电池的正极和负极收集，并在外电路中形成电能，从而获得相应的电能。
2太阳能光伏发电技术
太阳能光伏发电系统主要包括光伏电池板、控制器以及电能储存和电能变化所构成的发电及电能转换系统。随着光伏产业的飞速发展，光伏发电相关的各项技术发展非常迅速，对于一个光伏发电系统来说，主要涉及到太阳能电池技术、光伏阵列最大功点率跟踪技术等多项关键技术[2]。
2.1太阳能电池技术
太阳能电池是太阳能光伏发电系统的核心部件，它通过将太阳能的辐射之间转换为直流电。电池单元是光电转换的基本单元，通常不独立作为电源，对此，一般通过串联以及并联的方式将太阳能电池单元封装起来，从而建立太阳能电池组件，其功率可以达到几瓦到上百瓦。若干太阳能电池组件按照需求进行串、并联之后可以组建成为太阳能电池阵列，而这种大规模的组建需要解决两方面的问题，即提高光电的转换效率和降低总体成本。第一代以硅片作为基础材料的光伏电池，其技术虽然发展已经较为成熟，但是生产成本一直较高。而第二代基于薄膜技术的光伏电池，通过将非常薄的光电材料铺在非硅材料的衬底上，大幅降低了半导体材料的消耗，同时更加容易进行批量生产，大大降低了光伏电池的生产成本。目前，国外已经开发出具有较高效率和较长使用寿命的薄膜电池。同时，还有一些新概念、新结构的太阳能电池，通过减少非光能的消耗，增加光子的利用率并降低电池的内部电阻，从而使太阳能电池在转换效率的提升方面看到了一定的空间。目前，大量的研究人员将目光瞄准了以先进薄膜技术为基础制造的第三代太阳能电池，其理论极限光电转换效率最高可以达到93%左右，主要包括量子点、多层多届、染料敏化太阳能电池、纳米结构电池等。这些新型的太阳能电池正是以提高电池的光电转换效率以及控制和降低生产成本两方面的目标所进行的研究。
2.2光伏阵列最大功率点跟踪技术
光伏阵列的输出具有非现象特性，同时，太阳能的辐射强度以及环境温度等多方面的因素都会对光伏阵列的输出产生一定的影响。当太阳能辐射强度及环境温度一定时，光伏阵列可以在不同的输出电压下工作，但是当输出电压值处于某一具体值时，光伏阵列的输出功率会出现最大值，此时光伏阵列的工作点被称为最大功率点[3]。
当光伏阵列的工作电压大于最大功率点电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能电池输出电压的增加而不断变小；而当光伏阵列的工作电压小于最大功率点的电压时，光伏阵列的输出功率会随着太阳能输出电压的增加而不断增大。在太阳能光伏发电系统中，为了提高系统的整体光电转换效率，可以根据实际情况对光伏阵列的工作点进行实时调整，从而使其始终保持在最大功率点附近进行工作，该过程被称为最大功率点跟踪。对光伏阵列最大功率点跟踪实际上是一个对光伏阵列不断进行优化的过程，通过控制太阳能电池端的电压对光伏阵列的最大输出功率进行控制，从而提高系统的整体效率。
3太阳能光伏发电技术的应用类型及特点
太阳能光伏发电的应用方式较多，下面进行了具体的分析：
3.1光伏电站
光伏电站的建设需要占据较大的土地面积，针对这一特点，需要选择土地辽阔、人口稀少以及太阳能资源丰富的地区，从我国目前已经开始建设的光伏电站来看，主要分布在我国西部地区。光伏电站的应用特点如下：
（1）由于西部地区煤矿资源丰富而且城市耗电量相对较低，光伏电站生产的电能无法就近使用，需要通过变电站升压并通过高压电缆进行远距离传输，其中存在较大的运输损耗；
（2）地价、额外的土地建设费用以及电站管理费用成为了光伏电站建设的附加成本，其可以达到光伏电站总建设成本的10%～20%左右；
（3）由于太阳能资源缺乏连续性，光伏电站直接并网之后，不但无法成为大型电网的备用电源，同时其发电的随机性还会加大电网对电力调配的难度。
而从我国的情况来看，在沙漠地区，光伏电站具有较好的应用价值，沙漠地区的土地利用家就只较低，而且面积广阔，其太阳能资源相对较为丰富，加上我国沙漠面积较大，未来在沙漠地区建设光伏电站将成为主要的趋势之一。
3.2光伏建筑
从中国沿海城市及中部和北部的工业城市来看，城市经济增长增速快、工业发达、土地资源紧缺，而传统的发电方式能以满足这些城市的用电需求，夏季经常出现拉闸限电的情况，针对这种情况，通过在建筑商安装光伏电池板成为了有效的解决方案之一。
通过建立光伏建筑形式使发电系统与用电设备之间的距离大大缩短，有效避免了电能在长距离线路传输中产生的大量损耗，同时还大大节约了长距离传输线路改造的成本，从这一方面的优势来看，光伏建筑业将成为城市可再生能源利用的主要方向之一。从集成技术来区分可以将光伏建筑分为光伏屋顶电站和光伏建筑一体化两类。其中光伏建筑一体化是通过将光伏发电系统、建筑幕墙以及屋顶等围护结构构建成一个整体结构，在具备围护结构功能的同时，还能为建筑提供电能，该类光伏建筑结构的安全性是需要重点考虑的方面。
3.3农村地区的应用
针对部分偏远农村地区，为了实现“送电到乡”工程，可以通过采用光伏发电的形式建立小型的光伏电站或者在农宅安装独立的光伏发电系统。即可有效解决偏远农村地区农户的用电问题，同时还有效解决了大量线缆敷设以及电路输送构件的成本，还避免了电能超长距离传输过程中的损耗。
4结束语
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，在未来会得到越来越广泛的应用。随着光伏发电产业化进程的不断推进以及相关技术的不断发展，光伏发电的效率将不断提高、成本不断降低。同时，根据文中的分析可以看看出，太阳能光伏发电技术在未来将会以光伏建筑一体化应用为主，同时加上中西部地区局部光伏电站的辅助，以及在农村地区建设小型光伏电站以及独立的农宅光伏系统。另外，光伏发电技术在应用的过程中，需要进行综合应用，实现对能源的最大化利用。■
参考文献
[1]尹淞，郝继红.我国太阳能光伏发电技术应用综述[J].电力技术，2009（03）：1-4+8.
光电技术应用范文篇12
【关键词】1550nm外调制光发射机；光开关；EDFA
1.前言
当今社会的发展已经进入到信息时代，网络经济正在成为世界经济主流，有线电视（CATV）网以其宽带的优势越来越受到业内外的瞩目。有线电视网络的整合和数字电视的推广普及以及高清电视的发展，使得网络改造已进入新的阶段，大家关注的热点之一就是如何在技术上构建规模大、距离长的有线电视传输网络。有线电视传输网络如果采用1310nm光纤传输技术，要通过多级光电转换才能实现。而且采用接力的方法虽然可以延伸传输距离，但噪声与非线性失真的积累，使C/N、CSO、CTB指标劣化很快，因此传输距离仍然受到较大的限制。而采用1550nm光纤传输技术可以大大延长传输距离，降低网络成本，提升系统可靠性，减少系统运营维护成本。诸多优点使得用1550nm技术建设有线广播电视网的思路日益清晰，并逐渐成为国际、国内建网趋势。
2.招远广电网络概况
作为烟台广电宽带骨干网络的组成环节，招远广电宽带网采用灵活的层次化网络设计，使整体网络易于扩展并且性能达到最佳。从网络结构上分为三层，即骨干层、汇聚层和接入层。在初期先进行了骨干层和汇聚层的建设，其中骨干层由广电网络中心和城区及14个乡镇广电站核心节点组成，在原有裸纤上建成1+14的星型骨干网络。
原有的有线电视网络大多为550MHz的单向HFC网，网络呈星树型拓扑结构，前端设在广电网络中心机房和各基层广电站，中心机房到各乡镇机房采用1550nm和1310nm波长传输，各乡镇站到光节点以1310nm为主。
招远广电有线数字电视于2005年11月正式投入商业运行。采用模数混传的方式传39套模拟电视节目和108套数字电视节目。其中数字电视节目包含了所有的模拟电视节目，由用户自行选择继续收看模拟电视节目还是增加一定的收视费后收看数字电视节目，目前有4000多个数字电视用户。
3.1550nm光传输技术
广电城域网不论网络规模大小，基本上都采用传统的二级光纤链路的组网方式。其中一级光纤为环型干线传输，二级光纤为星型分配传输。根据网络规模的大小，省级以上的大城市一级光纤的工作波长都为1550nm，二级光纤的工作波长为1310nm。而中小城市的一级光纤的工作波长为1310nm，二级光纤的工作波长也为1310nm，当然这是早几年广电业界所形成的共识。随着1550nm光发射机与掺铒光纤放大器EDFA价格大幅下降，1550nnm光传输的性价比优势是传统1310nm系统所无法比拟的。众所周知，由于光纤在1550nm波长的衰减只有0.25dB/km，是1310nnm波长的57%左右。显然，在发射具有相同总功率的情况下，1550nm波长的发射设备比1310nm的设备能传输更长的距离，带更多的光节点（光接收机）。再有就是基于EPON的考量，因为EPON采用单芯波分复用技术，以1550nm广播式下传电视信号，以1490nm广播式下传EPON下行信号，以1310nm时分多址接入方式上传EPON上行信号。基于以上两方面因素的考虑，1550nm下传电视信号不仅技术指标高，而且经济性也同样高，另外还有一个重要因素就是符合未来三网合一的发展趋势。所以无论网络规模的大小，1550nm的光发射机加掺铒光纤放大器EDFA的组网方式都是可行的，与广电传统的1310nm光传输系统相比1550nm光传输技术具有如下优点：
（1）损耗小。相比较1310nm传输模式，1550nm传输拥有最低的损耗窗口，传输损耗小于0.25dB/km，而1310nm波长传输损耗为0.4dB/km；这是1550nm波长在骨干网、城域网和接入网络主要通信波长的首要原因。
（2）功率大。1310nm发射机输出功率十分有限，仅有十几毫瓦，放大器PDFA技术失败。而1550nm光放大器的发明可以将系统发射功率超过1310nm几十倍，甚至几百倍，使得通信系统传输更长。目前某些生产厂商已经推出单机输出功率高达5000mW的1550nmEDFA专门为未来光纤到户，每个家庭将需要约0.25mW（-6dBm）光功率。
（3）指标好。使用1550nm可以实现光信号级联，无须光电转化，信号传输指标高，而1310nm传输距离有限无法进行光路上级联，只能再生中继，信号损伤较大。
（4）成本低。1550nm和1310nm单机输出功率十分悬殊，但是成本接近，意味着1550nm单位毫瓦光功率成本很低，仅1310nm的几十分之一；这也是ITU和IEEE两个组织的接入网国际标准都定义使用1550nm波长来做广播业务的根本原因。
（5）易维护。由于1550输出功率大，设备数量大大减少，便于管理，维护简单。1310nm在网络扩大到较大规模时，复杂的射频放大分配系统将很容易发生问题，可靠性一直是让人头疼的环节，1550则没有。
（6）可发展。随着网络逐步向FTTH演进，需要成百上千倍地提高信号发射光功率，1550nm完全代表了向未来FTTH发展方向。可以使网络逐步从FTTN（光纤到节点）到FTTB，直至FTTH的平滑升级；现实中就是光纤到路边（HFC200～500户/光节点），发展到光纤到楼（50户/节点），到门栋（25户/节点），到户FTTH。
4.1550nm光传输技术在广电城域网中的应用
4.1招远广电1550nm城域网设计
我们知道同轴电缆时代的广电网络只有一个前端，靠从前端引出N条主干线电缆辐射整个市区的不同方向。HFC时代广电网络像电信网一样逐渐演化成主干光纤环网+星型光纤分配网的模式。这是基于传输的可靠性和便于出纤的需求（一个前端没法引出那么多的光纤），所以才产生了所谓一二级（两级光传输）光纤的概念。招远广电城域网络的架构由1个总前端和3个分前端组成，其光纤拓扑是典型的环+星型结构（见图1），其中一二级光纤的工作波长为1550nm，原因仍然是基于1550nm下行电视信号传输的高可靠性和经济性以及EPON和需要。
招远广电城域网1550nm光传输系统的传输设备由1550nm直调光发射机、掺铒光纤放大器EDFA、光接收机、光开关、1550nm/1310nm双窗口光分路器、分波器与合波器（用于波分复用）、光连接器和尾纤等组成。为保证可靠性与稳定性，主要传输设备如1550nm直调光发射机、掺铒光纤放大器EDFA和光开关采用德国Bktel公司的产品。其中主机房选用的1550nm直调光发射机的型号是BOT1550-19，掺铒光纤放大器EDFA是BKtel-OV2165，含义是双16.5dBm输出的EDFA，一路用于环网，另一路用于总前端机房和星型光纤分配网。最后需要说明的是在广电城域网中，总前端到最远的用户距离不过二三十千米（再远的距离属于县乡联网的范畴了，要使用1550nm外调制光发射机才能满足设计要求），加之各分前端又没有光电转换，因此选有1550nm直接调制的光发射机即能满足设计要求，它不像1550nm外调制光发射机的价格哪么昂贵，对比可知1550nm直调光发射机已经与1310nm直调光发射机的价格相差无几，其性价比的优势是1310nm系统所望尘莫及的。
本设计中主干光纤传输用两只1分3的光分路器即可，分别安装在招城和魁星这2个分前端机房，这样可少用1芯干线光纤。各分前端满配置时使用1只1分10的的光分路器（均分）和10只1分10的光分路器（不均分），整个分前端目前的最大容量高达10×10=100个光节点（将来如需要扩容分前端加一台EDFA可增加到100×2=200个光节点）。实际的1550nm光传输网络拓扑图详见图1与图2，为确保可靠性，前端采用了双1550nm直调光发射机通过光开关交叉开机的工作方式。因此，无论哪台1550nm直调光射机出现故障都不会影响正向与逆向光信号的同时输出，1550nm直调光射机双输出的优势在这里体现得淋漓尽致，基于同样的设计理念，各分前端同样也是通过光开关来双发选收，分前端的可靠性也很高。
4.21550nm城域网光传输设备的选型
1550nm模拟光传输设备主要有1550nm外调制光发射机、掺铒光纤放大器EDFA和光开关等，其中1550nm光发射机还有直调与外调之分。一般而言，1550nm直调光发射机主要用于广电城域网，传输距离通常在二三十千米之内。1550nm外调制光发射机主要用于四十千米以上的长距离传输。当然如果用1550nm外调制光发射机在城域网中使用性能只会更好，因此本设计构想也选1550nm外调制光发射机。本方案选用德国Bktel公司的产品是基于其独立19英寸1U高度安装方式的考量，此外它还有2路光信号的输出（某些品牌的光发射机只有1路光信号输出）。掺铒光纤放大器EDFA则选择面较宽，进口与国产都有很多品牌，国产品牌也极具有竞争优势，本方案选择Bktel公司的产品主要是为了方便网管。顺利成章光开关的选择也一样，其他无源光传输设备均选用上海霍普公司的同类产品。
5.结束语
伴随着有线数字电视模数整体平移的不断推进，今后较长的一段时期内，1550nm长距离传输无疑最适合当前各地广电网络改造的实际情况和经济承受能力，利用1550nm技术同时利用高可靠性的组网办法是建设有线电视网络优秀的选择。
参考文献：
[1]陈柏年，林宝成.广电宽带城域网技术[M].北京：中国广播电视出版社，2004.
