Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:SPIE-International Society for Optical Engine

作者:G. Stephen Mecherle

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-06-30

价格:USD 80.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819452467

丛书系列:

图书标签:

• Free-space optical communication
• Laser communication
• Optical wireless communication
• Space communication
• Satellite communication
• Optical engineering
• Photonics
• SPIE proceedings
• Telecommunications
• Information technology

好的，这里为您提供一份关于激光通信技术（不包含“Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)”这本书的具体内容）的图书简介，内容详实，力求自然流畅。 --- 书名：先进自由空间光通信系统：原理、设计与应用前沿 作者/编者：[此处留空，或填写特定专家团队] 出版社：[此处留空，或填写相关学术出版社] ISBN：[此处留空] 页数：约 700 页 --- 内容简介 本书深入探讨了自由空间光通信（FSO）技术的核心理论、关键器件、系统设计挑战以及面向未来应用的最新发展。在全球信息传输速率持续攀升、电磁频谱日益拥挤的背景下，光波作为一种高带宽、低延迟的介质，在空间、大气乃至水下等非导向信道中的应用潜力正被加速释放。本书旨在为研究人员、工程师和高阶学生提供一个全面、系统且具有前瞻性的技术指南。 本书的结构设计旨在平衡理论深度与工程实用性，从光波在介质中的传播特性讲起，逐步深入到系统的核心组件和性能优化策略。 第一部分：自由空间光传播基础与信道建模 本书首先奠定了理解FSO系统的理论基础。自由空间（无论是真空、大气还是水下）的信道特性与光纤信道截然不同。第一部分详细分析了激光束在这些介质中传输时面临的根本性挑战。 1.1 自由空间信道特性： 深入解析了影响激光束质量和信号完整性的主要因素，包括路径损耗（自由空间损耗）、大气湍流引起的闪烁（Scintillation）和波前畸变。对于大气信道，本书详细介绍了湍流强度（如$C_n^2$参数）与折射率不确定性如何影响光束的信噪比（SNR）和误码率（BER）。 1.2 调制与编码： 阐述了光通信中常用的调制方案，重点关注了对湍流和噪声鲁棒性更强的技术。这包括了强度调制/直接检测（IM/DD）方案下的脉冲位置调制（PPM）、脉冲幅度调制（PAM），以及更先进的相干检测技术在FSO系统中的应用潜力。对于提高系统链路预算，前向纠错（FEC）编码的原理和在高速光通信中的具体实现被详尽讨论。 1.3 关键环境参数对性能的影响： 专门章节分析了天气条件（雨、雾、雪）对光传输的影响。不同波长（如近红外、短波红外）在大气穿透性上的差异被量化比较，为系统设计者选择最佳工作窗口提供了科学依据。 第二部分：核心器件与系统架构设计 系统的性能高度依赖于高质量的光源、精确的指向机构以及高效的接收前端。第二部分聚焦于构建高可靠性FSO链路所需的关键技术模块。 2.1 发射机技术： 详细介绍了多种高功率、窄线宽、高稳定性的激光光源，包括半导体激光器（DFB, DBR）和光纤放大器在FSO中的应用。重点讨论了如何通过波束整形和自适应光学技术来补偿远距离传输中的光束展宽和抖动。 2.2 接收机与光电探测： 全面覆盖了FSO接收端的技术。从高速光电二极管（APD、PIN）的性能参数到雪崩噪声、暗电流的分析，为接收机灵敏度的设计提供了理论框架。同时，对相干接收技术的原理及其在提高接收灵敏度和抑制背景噪声方面的优势进行了深入剖析。 2.3 精密指向、跟踪与稳定（Acquisition, Tracking, and Pointing, ATP）： ATP是实现远距离FSO通信的基石。本书详尽阐述了粗跟踪和精跟踪机制的结合策略。针对地面、机载或卫星平台间的相对运动，讨论了基于位置敏感探测器（PSD）和闭环反馈控制系统的ATP算法，以及如何将跟踪误差保持在亚微弧度的量级上。 第三部分：系统集成与前沿应用场景 随着技术的成熟，FSO的应用领域正从传统的空间通信扩展到城市接入网、应急通信乃至水下探索。第三部分着眼于系统级的集成挑战和新兴的应用方向。 3.1 混合网络集成： 探讨了FSO如何与现有基础设施（如光纤网络、无线电系统）协同工作，形成高效的混合通信架构。特别关注了如何利用FSO实现“最后一英里”的快速部署，以及在频谱稀缺区域的替代方案。 3.2 空间与星间链路（Inter-Satellite Links, ISL）： 这是FSO最具前景的应用之一。本书分析了在近真空环境中进行高速数据传输所需的极高指向精度和链路预算设计。对低轨道（LEO）、中轨道（MEO）和地球同步轨道（GEO）卫星网络的拓扑结构和链路冗余方案进行了建模与讨论。 3.3 激光通信在物联网（IoT）和边缘计算中的潜力： 探讨了利用FSO技术实现超高密度传感器网络的数据回传，以及在需要超低延迟的特定工业环境中部署激光链路的可行性。 3.4 安全性与抗干扰性： 相比于传统射频通信，FSO在一定程度上具有更高的物理安全性和更窄的波束宽度。本书分析了FSO系统在对抗窃听和有意干扰（Jamming）方面的优势，并讨论了通过使用短脉冲、高频率或特定波长来进一步增强链路鲁棒性的技术。 总结与展望 《先进自由空间光通信系统：原理、设计与应用前沿》不仅是一本技术手册，更是一份对未来连接方式的思考。它系统性地整合了光电工程、大气物理学和先进控制理论的知识，旨在推动FSO技术从实验室原型走向大规模商业化部署。本书为读者提供了一个坚实的知识框架，使其能够应对当前和未来自由空间光通信领域所面临的严峻挑战，并抓住下一代高速、安全通信网络的机遇。

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在当今信息爆炸的时代，高效、可靠的通信技术是推动社会进步的关键。《Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)》这本书的出现，无疑为我们提供了深入了解一项前沿通信技术——自由空间激光通信——的绝佳机会。作为一名关注通信技术发展趋势的观察者，我一直认为激光通信在某些特定场景下具有巨大的潜力，例如在卫星通信、无人机通信以及点对点高速数据传输等方面。这本书的出版，预示着该领域的研究和应用正在不断深化。我希望这本书能够详细阐述自由空间激光通信在克服大气干扰、提高传输速率、降低功耗以及实现安全性等方面的最新研究成果和技术突破。我尤其关心书中是否会讨论到相关的标准化工作、产业链的发展以及未来的商业化前景。对于我来说，这本书不仅仅是技术论文的集合，更是对未来通信格局的一次深度洞察，我期待能从中获得对这一革命性技术更全面、更客观的理解，从而更好地把握技术发展的脉搏。

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这次能有幸拿到这本《Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)》，我真是太高兴了。尽管我并不是一名激光通信领域的专家，但我对这个领域一直充满了好奇。这本书的书名就足够吸引我了，它给我一种非常专业、前沿的感觉，仿佛打开了一扇通往未来通信技术的大门。我翻阅了目录，看到了很多让我眼前一亮的主题，比如“自由空间光通信系统的性能评估”、“大气湍流对激光束传播的影响”、“新型调制解调技术的研究进展”等等，这些都让我对激光通信的实际应用和技术挑战有了初步的了解。虽然有些专业术语我需要查阅资料才能理解，但这恰恰是我学习的动力。我特别期待能够从这本书中了解到，激光是如何在没有光纤的情况下实现远距离、高带宽通信的，以及它在太空探索、地面通信网络等方面的潜在应用。这本书就像一个引路人，为我指明了探索激光通信奥秘的方向。我希望通过阅读这本书，能够对自由空间激光通信有一个更全面、更深入的认识，甚至能够激发我进一步研究这个领域的兴趣。

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我是一名对新兴技术有着浓厚兴趣的工程师，一直关注着通信领域的最新动态。当我在书店里看到这本《Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)》时，我的目光就被深深吸引了。这本书的装帧和排版都显得非常专业和严谨，一看就知道是出自经验丰富的学术出版机构之手。虽然我还没有深入阅读具体内容，但仅仅从书名和它所隶属的 SPIE 会议系列，我就能感受到其内容的权威性和前沿性。我知道 SPIE 是光学和光子学领域的重要学术组织，他们出版的会议论文集通常代表了该领域最前沿的研究成果。这本书的名字直接点明了其核心内容——自由空间激光通信技术，这正是我一直想深入了解的领域。我非常好奇，在当今无线通信技术飞速发展的时代，激光通信作为一种潜在的替代或补充技术，其发展现状和未来趋势究竟如何？这本书是否会探讨如何克服自由空间传输中的大气衰减、指向精度、安全性和干扰等挑战？我期待这本书能为我提供一些关于这些问题的答案，并对自由空间激光通信的最新技术突破和应用案例有更深刻的理解，甚至能从中发现一些我可以在工作中借鉴的创新思路。

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我是一名对科技发展充满好奇心的普通读者，虽然我不是专业的科学家，但我一直热衷于了解那些可能改变我们未来的技术。《Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)》这本书的名字听起来就充满了未来感和科技感。我对“自由空间激光通信”这个概念非常感兴趣，它让我想到了科幻电影中那种不需要铺设光缆就能实现信息传输的场景。我想知道，这项技术究竟发展到了什么程度？它与我们现在使用的 Wi-Fi、5G 等技术有什么不同？这本书会不会用比较容易理解的方式，解释激光通信的基本原理，比如它是如何工作，以及它的优点和缺点是什么？我特别好奇它在哪些方面可以发挥作用，比如在太空与地面之间的通信，或者是在一些难以铺设光缆的区域。这本书能让我了解到，这项技术离我们普通人的生活还有多远，以及它可能对我们的生活产生哪些深远的影响。我希望能通过阅读它，对这个听起来很酷的技术有一个更清晰、更生动的认识。

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作为一名在光学领域摸爬滚打多年的研究者，我总是在寻找能够拓宽我视野、激发我灵感的资料。当我偶然间看到《Free-space Laser Communication Technologies 16 (Proceedings of S P I E)》这本书时，我的直觉告诉我，这一定是一本不容错过的佳作。SPIE 系列的会议论文集，历来都是光学领域前沿研究的集大成者，而“自由空间激光通信技术”这个主题，更是近年来光学应用领域的热点之一。我非常期待这本书能够汇聚全球顶尖的研究人员的最新成果，深入剖析自由空间激光通信所面临的各种技术挑战，比如如何提高系统的链路预算、如何实现精确的光束指向与跟踪、如何设计更高效的调制解调方案来克服信道不确定性，以及如何保障通信的安全性等等。我相信，这本书中一定会有关于新型光学器件、先进算法以及系统集成方面的最新进展。对于我而言，这本书不仅是一次学习的机会，更是一次与同行交流、激发创新思维的契机，我渴望从中汲取养分，为我自己的研究项目带来新的思路和突破。

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