開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇激光通信技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

關鍵詞：光通信 電光調制 增益控制

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）10-0021-02

光通信是以光波為載體的進行的通信。在此通信系統中電光調制技術占著很重要的地位，電光調制的作用是將電信號加載到光波上進行信號在發射端無失真的傳輸。在電光調制中電光驅動器是給電光調制器提供驅動電壓的。信號能否無失真的傳輸出去，完全依賴于電光調制器及其驅動器的綜合性能，所以要對驅動器的性能進行多方位設定使得調制器工作在最佳的狀態。

1 電光調制器調制方式

直接調制和間接調制依據光源和調制的關系劃分的。

1.1 直接調制

直接調制就是在光通信系統中用電源調制的一種辦法，該調制方法是利用電流來驅動半導體激光器或發光二極管，從而達到信息以光信號的方式傳輸。在整個調制過程中，傳輸距離會因光纖具有色散效應及展寬傳輸譜等受到影響。我們在用激光遠距離通信時，它必須具有相當高的輸出功率才能實現，事實上相比其他調制直接調制的輸出功率是比較小的，很難實現遠距離的傳輸需求，雖然該方法簡單易實現，應用范圍不是很廣。

1.2 間接調制

在光調制系統中外調制方式就是在形成激光后加載到調制器上。該調制是在激光器的諧振腔外邊放置電光調制器，當把調制信號加載到調制器上時，處在電場中的調制器，將會發生某些物理特性的變化。這種調制方法應用范圍很大。從調制速率上這種調制速率比較快，所以在實際的激光通信應用中常應用該方式。

2 電光調制器的工作原理

電光效應是電光調制器的依據。我們所說的電光效應是指某些各向同性的透明物質在電場作用下顯示出光學各向異性，折射率在外加電場的作用下而發生變化的一種物理現象。

我們一般可用下面的公式進行表達：

aE為線性電光效應，為二次電光效應。二次電光效應是可以忽略不計的是因為對大部分晶體是很不明顯得。電光調制的過程就是電光效應的基礎上來實現對光束的調制，這種調制方式可以分為強度調制和相位調制。相位調制是利用調制信號的相位來使得信號進行無失真傳輸的，它的重要組成部分是起偏器和電光晶體。在激光通信中對光束調制大部分是利用強度調制進行的調制，由于接受的光強變化大部分都受到接收器的影響。

本文主要是從相位電光調制器原理介紹自動增益控制原理，如圖1所示。

在調制器電極間加一場強為E的電場，偏振態分別設為沿x方向和沿z方向，線性偏振光相位的變化應該為如下式的關系：

鈮酸鋰晶體中尋常光折射率表示和非常光為折射率表示為，為了得到較大的電光效應，x方向為位調制器偏振的方向。如果波導層很薄，我們把加載到電極上面的電壓與電極之間電場之間的關系可以表示：

當入射光的偏振方向為x方向，把（2-3）式代入（2-1）式可得

通過上式我就可以得出與變化關系，是隨著時間的變化而變化的電信號，這樣就可以實現相位調制。如果相位的變化量為π那么需要加載的電壓為半波電壓，可以得到半波電壓的表達式為

這樣相位調制器的半波電壓就可以用器件和晶體的參數表示出來，事實上相位調制器的半波電壓我們通常是通過直接測量來得到的。由（2-4）和（2-5）式得到光相位的改變量為與電信號的關系表達式如下

3 自動增益控制電路原理

調制器只有工作理想的半坡電壓才能把信號無失真的輸出，在實際的光通信中，必然會受到外界環境的影響例如溫度、高頻連續波信號都會對晶體的電介質產生影響，這樣會使的電光調制器的調制特性發生變化，從而導致調制信號的畸變。所以我有必要提出更好的電光調制方法。

本文重點研究激光通信系統中電光增益自動控制系統，即通過設計一個自動增益控制系統來控制電光調制器的輸入信號。來使得加載到電光調制器上的電壓始終為所需要的半坡電壓，從而保證信號可以無失真的傳輸出去。我們就需要設計加對電光調制器上的電壓進行實時監測和控制使得加載的電壓嚴格的保持在半坡電壓，這樣就可以實現信號的無失真的傳輸出去了。圖2為原理總體框圖。

其中包括以下幾個核心部分采用Photile公司的MPX-LN-5型芯片作為系統的相位調制器，典型帶寬5GHz，波長在1550 nm。應用時如果調制帶寬是5GHz，射頻輸入RF-IN電壓至少放大到7V，因為此時典型半波電壓為7V。還包括驅動器來實現對信號的放大，增益電路控制來實現對驅動器輸出信號的判斷形成一個反饋電路，然后通過驅動放大電路放大到合適的幅度也就是調制器的半波電壓再加載到調制器上來實現對光信號的調制。自動增益控制電路可以讓輸入數據信號幅度不同，當通過驅動模塊時，它的增益會使得加載到調制器上的信號幅度仍然為半坡電壓的幅度，這樣就會保證了調制器上的加載電壓為半坡電壓從而到達信號的無失真傳輸出去。 總之就是自動增益控制電路是利用的RF驅動自動增益模塊的反饋來實現的對電壓增益控制的，來實現對數字信號不同程度的放大。

4 系統測試結果

最后通過搭載通信系統進行實驗測試，我們分別測試了取輸入電壓100mv，200mv，300mv.....1000mv等數據進行了測量，由于驅動放大器的一般增益為28dB，我們通過實現可以知道當信號幅度小于越300mv時，信號都不能到達半坡電壓。

參考文獻

[1]吳剛.DWDM網絡中DPSK調制器的高頻性測試研究[D].北京郵電大學，2013.

[2]趙志儒.電光調制器自動增益和自動偏置控制系統[D].北京郵電大學，2010.

[3]包小斌.高速電光相位調制器的高頻性測試實驗[D].電子科技大學，2013.

[4]W仁俠.電光調制器及其驅動研究[D].碩士論文.長春：長春理工大學，2008.

第2篇

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 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）30-0172-02

0 引言

中國近代力學之父、著名的科學家錢偉長院士在談論教學與科研的關系時說：“大學必須拆除教學與科研之間的高墻，教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育，沒有靈魂的教育。”教學是科研的前提和基礎條件，科研是提高教育質量和層次的關鍵，二者相互支撐、相輔相成。但是，當前對于大部分高校來說，教學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、輕教學的原因，然后以淮海工學院電子工程學院的光電子類課程教學為例初步探討教研相長的具體實現途徑。相應的研究成果可以在其他工科專業教師中推廣，以幫助他們在教學方面和科研方面都取得好的效果。

1 重科研、輕教學原因分析

目前造成大部分高校重科研、輕教學的原因是多方面的，大致可以總結為以下幾點：

1.1 與大學教師所處的大環境有關

“目前社會上有很多人認為，我國高校和世界一流大學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”[1]，而教學的實際效果對于學校的綜合排名則無足輕重。如，時下流行的“武書連2015中國734所大學教師學術水平排行榜”[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展，學校投入大量人力、財力力爭在科研上有所突破。作為高校一分子的大學教師自然也不可能置身世外。

1.2 與我國現行的職稱評審制度有關

目前我國大學教師的職稱評審，實際上主要依據的是科研， 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。教學在職稱評審中雖然也受重視，作了許多規定，但大都顯得籠統模糊，而且缺乏可操作性。教學水平的高低和教學效果的好壞對教師職稱的評審幾乎沒有什么影響。

1.3 與學校的實際情況有關

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，這在淮海工學院非常普遍。不參與科研工作則容易造成理論與實踐脫節，除了不能提高自己的科研能力，也不利于教學能力和教學效果的提高[3]。這其中部分原因是由于這些教師教學任務繁重，還有一些承擔行政工作；同時沒有良好的科研團隊，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分離，更難做到相輔相成，共同進步。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境，也無法撼動現有的職稱評審制度，但從大學教師的自身職責來看，我們不僅需要承擔教書育人的工作，還需要承擔一定的科研任務。同時做好科研與教學是每一位高校教師的職責所在。因此教學和科研孰重孰輕，如何處理好教學工作和科研工作的關系以及如何把自己的科研和教學很好地結合，對于教師自身非常重要。

2 教研相長途徑初步探索

本節從普通高校教師角度出發，探索如何處理好教學與科研之間的關系，如何把科學研究應用到教學實踐，以做到教研相長。下面分別從專業建設、人才培養及教師的教學和科研能力提高三個方面，以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教學為例探討教學相長的方法和途徑。

2.1 專業建設方面

目前淮海工學院電子工程學院的電子科學與技術、測控技術與儀器等專業僅有7年的歷史，雖已初具規模，但課程體系與專業建設仍需進一步完善和優化。以光波為信息載體的檢測、控制技術、儀器系統、精密測試等內容是電子科學與技術、儀器科學與技術學科中的重要內容。

根據相關專業領域教師的科研基礎，本課題組首先對電子工程學院的光電子類課程（光電子技術基礎、光電傳感與檢測技術、光纖通信技術等）實施了教改研究，包括課程體系與教學大綱完善，加深了理論與實踐的結合，即將教師的科研新成果融入理論和實驗教學，并利用教師科研條件進行直觀教學，這樣既培養了學生動手能力，也促進了學生對理論知識學習的興趣。

如，電子工程學院建有自適應光學實驗室，是相關任課教師的科研平臺。自適應光學技術是一門可以讓光波適應外界變化而被能動控制的技術，也可以理解為光學中的自動化技術，集科學性和工程性為一體。相關專業學生已經學習過自動控制原理，對常規的液位、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象該如何完成控制呢？學生們非常好奇。通過分批次帶領相關專業學生親自動手完成光電成像校正實驗，學生既加深了對光信號傳輸、光電信息轉換及光電檢測等方面知識的理解，又鞏固和拓展了以前學習的自動控制相關理論知識的應用，學習到了教材中沒有學到的內容，進一步擴大了學生的知識面，學生反饋非常好。

對于一些不具備實驗條件的重點實驗內容，由于實驗條件比較苛刻，部分光電現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，學生無法通過實驗觀察到所有的實驗現象。針對這種現狀，利用了科研過程中獲得的數值仿真能力，幫助學生實現虛擬實驗。

2.2 人才培養方面

通過科研與教學的有機結合，提高高等學校的教學質量，從而培養出新形勢下的“綜合型、應用型”人才。注重因材施教，將學有所長的學生引入到教師的科研項目中。通過教學改革，重點突出相關專業中的光電檢測方法、光電系統研制與工程應用的能力培養，強調學生實踐動手能力與創新意識的培養，使之成為應用型和創新型高級人才。在這個過程當中，學生除了實踐書本知識外，還能在科研小組中學會分工及團隊協作，為將來攻讀研究生或進入相關企業累積經驗。

本課題組已承擔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課程的學習，已有相關專業的多名學生主動要求參與到教師的科研項目中來。喜歡編程的學生讓他們完成實驗平臺的軟件建設，喜歡擺弄光電子器件的學生讓他們完成硬件平臺的搭建，愛動腦筋的學生讓他們直接參與到教師科研課題的實驗，和相關教師一起分析實驗中出現的問題并解決它們。通過相關科研項目的訓練，將科研滲透到教學內容中，培養了學生的創新能力、創新精神以及科研素養。

在2013-2015期間，多名相關專業學生有了參與教師科研項目的經歷之后，積極申報各級創新項目。目前，已有多個光電子之創新項目獲得校內立項。同時，淮海工學院電子工程學院已有多名畢業生進入光電專業研究生階段的學習，如太原理工大學物電學院、中國科學院光電技術研究所等，開始了他們人生新的篇章。

2.3 提升教師教學與科研能力方面

教師一方面通過專業知識學習、關注本領域最新研究成果來提高自身業務能力，又通過教學工作，學習最新研究成果并有意識地積累未知問題、認真思考教學過程中學生所提出的疑問，進一步激發科研熱情，并幫助了科研選題。

教學內容的主體是“基本理論、基本知識、基本技能”，但是，課堂教學除了圍繞基本理論和概念進行外，還要注重科研成果和科技最新發展動態的滲透。讓學生了解學科前沿的概況及其發展動態，開闊視野，啟迪思維，進一步拓寬學生的知識面。并且使學生能夠認識到，基礎知識不僅僅是概念理論和公式，更是實際應用中的產品和解決實踐問題的手段，以此提高學生的學習興趣，同時使學生更容易接受抽象的理論知識。

如，教師分別在每學期開始和結束時舉辦了激光和光電子領域的最新研究成果或相關專題講座，既提升了自身的業務能力，又達到了教書育人的效果。開學初的專題講座有助于引領學生對光電子技術領域的興趣，講座的內容從圍繞人們把光波作為一種載波進行信息傳遞開始一直到現階段的激光通信、激光武器等。講座結束，學生對光電子技術充滿了好奇，這為學生學好光電子課程打下了良好的基礎。學期結束時專門對學生比較感興趣的以及近期比較熱門的激光3D打印技術從原理到應用及未來發展趨勢進行了一次專題講座，擴大了學生的視野。

又如，基于光電子類課程涵蓋知識面廣、理論與應用相結合的特點，針對一些典型知識點，為加深學生理解，設置專題討論課，鼓勵學生課前主動查找相關文獻，讓學生事先做好研討準備，寫好研討提綱。在課堂上進行交流、討論，培養學生的表達能力、思維能力、分析能力，讓學生充分發表不同意見。學期過程中，這樣的專題討論課進行了2次，學生提出的問題給了相關教師的科研很大的啟發。

專題講座和討論形式的授課方式深受學生歡迎，教學效果好，學生評教均在90分以上，學生深受其益。課題組教師通過上述教學活動充分認識到要通過高水平科學研究苦練真功夫，又要通過鉆研教學規律來加強組織教學的能力，從而真正做到科學研究和教學育人互相促進。

3 結束語

“教研相長”雖是一個老話題，但目前社會大環境中面臨的“重研輕教”現象使得我們有必要對這個老話題展開新的研究。如何加強教學與科研的聯系、在科學研究中如何開展教學活動以使得科研成果能夠支持教學改革、并使得教學與科研互相促進是每一個高校教師的職責。本文以淮海工學院電子工程學院光電子類課程教改為例，分別從專業課程建設、人才培養、教學和科研能力提升等方面初步探討了實現教研相長的一般化途徑。改革的結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：

[1]張志峰，楊婷.“重研輕教”不可取（關注“朱淼華現象”）[N].人民日報，2005-11-28（11）.