光技术范文10篇

时间:2023-04-11 08:49:34

光技术

光技术范文篇1

关键词:光皮树生物学特性战略意义种植管理

于都县位于江西省南部,赣州市东部,贡水中游,东经115°11′~115°49.85′,北纬25°35.80′~26°20.88′。据1971~2003年30年资料统计,于都县年均气温19.6℃,最高气温41℃,最低气温-5.0℃,年均降水量1578.7mm,年均日照1693.9h,全年日照百分率18%,霜日数17.1d,平均相对湿度27%。全县土地总面积28.89万hm2,其中林业用地面积21.03万hm2,平均海拔177.5m。赣龙铁路、赣瑞高速以及319、323国道穿境而过,交通十分便利。雨量充沛、光照充足、气候温和、四季分明、无霜期长,自然条件十分适宜光皮树生长。光皮树较易受霜冻灾害影响,据以上资料可知,于都县霜冻灾害对光皮树种植影响不大,3月展叶期需根据气候预测稍作防范。

一、光皮树生物学特性

光皮树(Cornuswisoniana),山茱萸科梾木属,别名光皮梾木、斑皮抽水树,为高产木本、多用途油料树种,集中分布于长江流域至西南各地的石灰岩区,以湖南、江西、湖北等省最多(据湖南、江西、广东、广西的不完全统计,石灰岩山地总面积有2200万hm2,按10%面积栽植光皮树,可年产光皮树油3000万t),垂直分布在海拔1000m以下[1]。喜深厚、排水良好、肥沃而湿润的土壤,深根性,萌芽力强,喜光,耐寒(一般可忍受-25~-18℃低温),耐旱,在酸性土(pH值5.5~7.5之间)及石灰岩土生长良好(微盐、碱性的砂壤土和富含石灰质的粘土中均能正常生长),抗病虫害能力强。花果长在以二年生长枝为基础的一年生枝条顶端。因此,在采果和修剪时注意保护好没有结果的长枝,即第2年的结果枝,能提高产量。一年生育周期中,一般2月芽萌动,3月为展叶期,4月下旬至5月中旬为开花期,果实10月开始成熟,11月为成熟盛期,11月上旬至翌年1月为落叶期。

在20~25℃条件下,1个月可出苗。播种后50d左右开始发芽出土。光皮树当年播种苗高可达0.8~1.2m,二年生高1.3~1.6m,1.0~1.5m时开始分枝,栽后5~7年开始结果(嫁接苗一般2~3年始果,树体矮化,结果早产量高),20年左右进入盛果期,盛果期后,高、粗生长明显下降,结果期100年以上,寿命可超过200年以上。果实千粒重大于70g,其果实(带果皮)含油率33%~36%,盛果期平均每株产果40kg以上(肥沃地平均每株产果100kg以上),平均每株产油15kg以上(高者可达30kg)。

二、种植光皮树的战略意义

光皮树是重要的生物质能源树种。研究表明,以光皮树油为原料生产的生物柴油可替代0#石化柴油,具有性能稳定、品质优良、清洁环保的特点。于都县宽田乡、黄麟乡等乡镇现有集中连片分布光皮树10万株,面积近133.33hm2,是全省乃至全国光皮树资源最多、天然分布最集中的区域,为此,于都县被列为国家“林油一体化”生物柴油原料林建设示范基地县,中石油集团公司2008年已在于都县首期实施466.67hm2,因此,在于都县发展光皮树产业适得其时。大力发展光皮树产业,对调整全县农业产业结构、促进农民脱贫致富、改善全县生态环境、推动县域经济可持续发展将起到积极的作用[2]。

光皮树的主要用途有:一是生产生物柴油。以光皮树油为原料生产的生物柴油与0#石化柴油燃烧性能相似,是一种安全、洁净的生物质燃料油。二是生产食用油。光皮树的果肉及种子富含油脂,可供食用及药用,是主要的木本油料树种。三是用作木材。光皮树木材细致均匀,纹理直,坚硬,易干燥,车旋性能好,可供建筑、雕刻和制作家具、农具、胶合板等用。四是酿蜜。光皮树还是良好的蜜源植物,花可供蜜蜂采蜜。五是用作园林观赏。光皮树树姿优美、树冠舒展、干直挺秀、树皮斑斓、叶茂荫浓,初夏满树银花,是理想的行道树、庭荫树。六是用作肥料。榨油后得到的油饼是良好的生物肥料或饲料,可以帮助农民发展畜牧水产业,促进农林牧副业全面发展。

三、光皮树种植与管理

1、林地准备

选择向阳的房前屋后、渠道旁边、溪河两岸、田头地尾、山窝山脚和平原岗地土层深厚、质地疏松、肥沃湿润、排水良好、pH值在5.5~7.5之间的土壤栽植。采用大穴整地,穴距3m×3m,挖穴1125个/hm2,要求穴大小70cm见方,穴深60cm。每穴施入厩肥或土杂肥100kg、稻草10kg、火烧土或草木灰10kg、石灰0.5kg、钙镁磷肥0.5kg,分层施入并回填表土充分拌匀踩实,覆盖松土30cm高,待其陷实才可栽植。

2、起苗种植

早春苗木萌动前,选择阴天或小雨起苗种植,起苗后要防止风吹日晒,并要做到随起随运随栽,每穴栽1株,要做到苗根舒展,苗干端正,栽深适度,松土培蔸,如土壤干燥,要浇定根水。

3、抚育管理

3.1中耕除草。栽植当年要松土除草、排除积水、浇水抗旱、盖草保墒;第2年要结合中耕除草逐年扩大穴盘,并垦复树盘。

3.2施用肥料。幼树要结合中耕除草,每年夏秋各施肥1次,每株施过磷酸钙和尿素各50g,或施入粪尿适量。结实树春季施磷钾肥,夏季施绿肥、石灰,冬季在树冠投影外沿沟施厩肥或土杂肥。

3.3整形修剪。光皮树萌芽力强,必须及时修剪,以提高通风透光和结实性能,每个主枝留2~3个侧枝,冬季要剪去徒长枝、纤弱枝、病虫枝、过密枝和枯枝;对于当年采果的枝条可进行重截,以增加第2年新枝,即增加第3年结果枝从而实现增产的目的[3]。

4、虫害防治

介壳虫:如有烟煤病,要合理修剪,提高透光度,造成介壳虫繁殖的不利条件;保护瓢虫等天敌,用40%乐果乳剂1000~2000倍液喷杀介壳虫;冬季或早春用洗衣粉液150倍液喷杀,可一次性消灭介壳虫。红蜘蛛:可在发生期每隔15d喷40%乐果乳剂2000倍液,或喷20%三氯杀螨砜可湿性粉剂1000倍液进行防治[4]。

参考文献:

[1]曾意纯,潘锦祥.石灰岩山地造林树种——光皮树[J].湖南:环境生物职业技术学院学报,2001(4):10-12.

[2]李正茂,邓新华.光皮树经济性状及生物质液体燃料开发研究构想[J].湖南林业科技,1996,23(2):11-13.

光技术范文篇2

资讯对储存容量需求日增,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上有着巨大的发展潜力。业界一直在积极开发更高容量的各种储存技术。蓝紫色激光存储技术(Blue-VioletLaser)、磁光盘存储技术、做为硬盘(HDD)技术和磁光盘技术的结合的近场光盘技术超解析度储存技术(SuperRENS)、3D立体储存技术(MultiLayers;MultiLevel)以及荧光多层光盘技术FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相继问世。

传统CD和DVD上有一层薄薄的反射层,和许多肉眼看不见的凹凸,它包含二进制信息。为了从这些盘片上读出数据,由一个半导体激光发生器产生特定波长的激光束,射向旋转中的光盘片,然后反射光通过棱镜和透镜构成的组镜机构再射向接收数据的光电装置,而这个光电装置连接的电路能够辩识出激光所反射回来的数据。在光盘上,数据是凹槽(pits)及平面(lands)的型式来加以编码,而光电装置的电路能辩识出激光射中的平面及射中凹槽的所走距离差这就称为相位提升(PhaseShift),而这个技术就是在光盘中资料储存与读取的基础。经由光电读取装置,反射回到的凹槽与平面的变化将会转换成1与0的数位讯号,从而构成数据流特征。DVD之所以容量比CD大,无非是在同样面积的盘片上凹凸更多罢了。若要有效地缩小记录点大小以提升记录密度,必须使用短波长的光源;或者使用高折射系数的介质;或者提升透镜的NA(数值孔径)值。显然在一个存储容量巨大的盘片上,红色激光根本无法辨识那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司纷纷转向蓝色激光的研究。蓝色激光的波长较短,因此驱动器可以辨识出更小半径的凹凸,盘片的容量就可以做的更大。现在的蓝光盘技术不管是日欧韩9家AV产品制造商联合制定的新一代光盘规格"蓝光光盘",还是东芝和NEC向DVD论坛提出的"AOD(高级光盘,暂定名)"规格,只不过是商家为自己谋求更高的商业利润而制定的不同的标准罢了。就核心技术上而言,没有太大的区别。让我们再深入了解一下蓝光盘和高密度光存储技术的发展趋势。

1、蓝光盘技术

蓝光盘技术属于相变光盘(PhaseChangeDisk)技术,它与传统光盘记录不同,传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。

实际的蓝光盘应用蓝紫色激光技术,能在直径12公分的盘片上,储存两小时的高清晰度视音频信号,在2002年2月的初期版本中,透过使用405nm的蓝紫色电射半导体,NA(数值孔径)值为0.85的读取头、以及0.1mm的光学透射保护层架构,蓝光盘可以将12公分的单面光盘片资料储存容量提升到27GB。它可以记录两小时的高清晰度视音频信号,以及超过13小时的标准电视信号。

在资料转换率方面,蓝光盘可以将高清晰度的电视节目,以36Mbps的速度从摄像机转换到播放媒体上,并能维持节目品质。另外,它还具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。

在兼容性方面,由于蓝光盘采用MPEG2码流压缩技术,因此它同时适用于数字广播系统,可执行电视台多种视频记录与播放。

另外,在资料安全性部分,蓝光盘也采用了一种独特的ID写入模式,可确保资料安全,并为盗版问题提出一套保护版权的解决方案。

2、高密度光存储技术的发展趋势

(1)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。

(2)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。

(3)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,三维多重体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。

(4)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。

3、新型光盘技术的应用

大量的信息要求有大容量的存储设备,光存储驱动器和几种光储存媒体均将呈现出足够快的增长趋向。光存储市场的发展,将改变声音图象及其它数据的存储方式及传播方式。光存储产品可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。

在技术上,磁带已经基本上没有潜力了,而且与非线性的编辑系统存在明显的矛盾;专业光盘虽然不会在很短的时间内取代磁带,但其非线性、高密度、低成本、高传输速度的优势已经带来了良好的开端。Sony公司不失时机的推出光盘专业摄录像器材,这些设备使用基于蓝紫色激光技术的光盘作为存储介质,充分发挥非线性记录方式带来的灵活性。例如:PDW-3000专业蓝光盘编辑录像机(演播室机型),它可记录和重放IMX/DVCAM格式,具有完善丰富的输入输出接口,包括传统视音频和网络接口。它的双光头设计可实现高速文件读出。它具有快速图像搜索,图像索引功能和光盘的随机访问功能,可以快速定位到所需图像。它具有场景选择随机存取能力,使得任意定位素材段成为可能,跳过不必要的素材。特别值得提出的是这种录像机可以将高低分辨率素材同时记录在光盘上,高分辨率素材用于高质量节目的制作和输出,低分辨率素材可用于编辑,浏览等等,低分辨率素材还可以为互联网播出等用途提供数据。

二光传输

让我们再来看看光传输,现在各省市有线电视台网络中在主干线多使用光缆传输信号,在电视台内部的新闻网或制作网也使用光纤代替电缆传送素材文件。众所周知,光纤传输比传统电缆传输有频带宽、容量大、损耗低、保真度高、抗干扰等优点。而随着光电子器件的持续发展,光纤工艺的提高,以及光纤技术和IT技术的相互渗透和融合,光传输技术有了相当大的发展,这对电视台通信架构的改变起到了巨大的推动作用。以下是对满足电视台需求的光传输技术的具体阐述。

1、光纤技术的介绍

(1)单波长技术

对于业务量和距离长度要求不大时,普通的单波长技术就已能满足需求。几年前单波光纤的数据传输就已能达到10Gbps。目前在单波长上进行数据传输已经能够做到40G的带宽,虽然这已经是单波长所能够传输的极限,并且实用的传输容量也没有这么大,但相对电视台内部网近距离的视音频传输要求已经够用。

单波技术基于电时分复用(ETDM)技术,但由于微电子技术和光纤色散的限制,微电子技术难以支持电时分复用有新的突破。光纤上的色散是10Gbps及其以上速率系统传输距离的主要制约因素,且随着比特率越高而影响越大。

(2)密集波分复用

对于传输量更大,传输距离更远的要求,仅靠提高单信道系统的速率已没有空间,另一种途径就是使用复用技术。光复用的方式有很多种,目前比较成熟并已进入大规模商用阶段的是光波分复用,尤其是DWDM--密集波分复用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)

DWDM技术简单地说是在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA的出现使得DWDM得以实用。EDFA是一种全光放大器,它的使用取代了原来光-电-光的中继再生方式,突破了光电、电光转换的速度瓶颈,使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能,是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,对波分复用中的每个波长补充功率,并经过若干个EDFA再用再生器来消除色散的影响。

使用DWDM,可以大大提高光缆传输容量,节省光纤,降低传输成本。DWDM目前可商用的水平,我国的传输容量为80Gbps,国外如朗讯公司的传输容量为400Gbps,实验室的水平则已超过Tbps。

(3)新型G.655光纤

(4)全波光纤

使用全波光纤,增加传输频带。在未来的电视台光纤网中,除了传输多路的视音频数据以外,还会传输大量的管理数据。充分地拓展可用频带已成为关键。而在光纤的另一个低损窗口1.31um,虽然石英光纤在此波段时的色度色散为零,但由于1385nm附近存在着一个OH-离子吸收峰,对光纤传输能产生较大的衰减。而由此诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由OH-峰引起的负面影响,并且使用与普通的G.652匹配包层光纤一样的标准。

由于开放了这一低损窗口,全波光纤的可用波长范围增加了100nm,使光纤的全部可用波长范围由大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加,而且在上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。同时,由于波长范围大大扩展,一方面可以将不同的波长分配不同的数据流,从而改进网络管理;另一方面,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,从而降低整个系统的成本。

此外掺镨光纤放大器(PDFA)的研制成功也解决了1310nm波长光的中继问题。掺镨光纤放大器工作在1300nm波长窗口,以掺镨光纤作为增益介质。在实用过程中,可分别使用PDFA和EDFA对1310nm和1550nm波长的光信号进行功率放大和补偿衰耗。

无论是工作在1550nm的G.655光纤,还是使用1310nm的全波光纤,最新的光纤技术带来的是更高的传输速度和更大的传输容量,这为电视台使用光纤传输多种数据打下了坚实的基础。由于突破了传输瓶颈,在传输视音频信号的同时还可传输大量的管理信息,包括文件的元数据以及其他SNMP数据流。这也为建立基于IP的视频管理网络铺平了道路。

2、因特网技术和光纤技术的结合

随着因特网技术的快速发展,ATM、SDH、IP等技术不断融入到光成域网的建设中。目前代表发展方向的是IPoverWDM技术,其中比较成熟的解决方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太网)。GEOverDWDM对于有线电视网络最大的好处就是可以实现在原有光纤网络基础上平滑、连续性的网络升级,同时可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太网无缝连接,能降低系统的成本和复杂性,保护广电系统的投资。

IPoverDWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,能够省去网络运营商的成本,同时也降低用户使用通信业务的费用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一种廉价方式,适用于广电系统城域IP骨干网的建设。

千兆以太网(GE)技术是目前技术成熟的最快速以太网技术,它可以提供1Gbps的带宽,由于采用和传统10Mb/s、100Mb/s以太网同样的帧格式和帧长,因此GE可以在原有低速以太网基础上实现平滑过渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的传输距离已可达到640公里。在现有的有线电视网络基础上,使用千兆以太网技术,具有一定的现实经济意义。可以预见,GEOverDWDM技术将成为广电网络中城域网的理想方案。

随着各种光传输技术不断地投入使用,整个电视台的网络架构将会发生巨大改变,而全光网和光接入网的建设和发展,使这种趋势越来越明显。

三光应用

由以上光记录和光传输的介绍,我们可以了解到光技术已经逐渐渗透至专业视频领域。以下为笔者设想的以光技术为基础构建的新型电视台IT制作网。相对于传统电视台制作网它将具备以下特性:

1.首先是高效的资源共享能力。可以实现快速的数据存取、迁徙及交换。

2.由于光盘录像机的出现,文件化的素材交换方式得以实现,解决了传统电视台制作网素材上下载消耗时间的瓶颈。

3.具有智能化的网络监控管理功能。

4.整个网络具备可扩展性,强容错性,高兼容性以及与其他网络的互换性。

我们可以设想以下的以光技术为基础的全光业务网,当然这里的全光目前不会是完全的光技术,也包含节点转换上使用的一些光电和电光设备。前期节目素材由光盘摄像机采集,光盘摄像机可以是高端的SONY的PDW蓝光盘摄像机,它的记录文件格式是MPEG24:2:2P@MLIMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的东芝的家用DVD光盘录像机,它的记录格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在摄像机内部被刻录到蓝光盘或普通的DVD碟片上。通过相应的光盘录像机或专用的光盘驱动器由光纤实时传输并存储到后期编辑制作单元。制作单元为现有的电视台制作工作站,由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作,各种特效、字幕、配音、片头等在此处完成。制作完的节目由光纤无损地送入中央存储部分的光盘库中,一方面用于播出。另一方面,可以实现节目的存储和归档或者利用光盘录像机下载,便于以后的索引和节目调用。基于SNMP(简单网络管理协议)技术的系统监控单元通过与各单元交换信息,实时监测系统在节点光交换设备和传输通路上的光纤状况。采用光纤作为工作站点连通的物理方式,用于数据的迁徙,设备和业务运营管理等控制信息的传递。采用光盘库作为中央存储单元,其管理软件可以区分短期存储的播出节目和长期存储以供后用的节目。短期存储的节目存储在一级光盘库,节目播出后定时删除。长期存储节目编目后放至二级光盘库,作为媒体资源有原则的开放,不同级别的用户通过光纤有偿或免费获取媒体资源。一级光盘库为在线存储体,容量以电视台内部人员充分使用即可,它是提供给电视台内部用户使用的高速媒体资源共享体,满足包括播出,节目制作,节目下载的宿求。二级光盘库为近线存储体,为海量存储,它的媒体资源存储主要为节目的再利用和再加工服务,另外为电视台以外的用户提供VOD或者媒体资源再利用和交换的宿求。

以上设想的网络比较现今的网络,由于光技术的使用,可以突显出高速共享的精神,达到用户所见所得的需求。真正实现网络化、数字化的实时的信息交换。

光技术范文篇3

关键词:光传送网;关键技术;组网;应用

随着传送网络承载的主要客户类型由语音转向数据的变化,基于光同步数字体系(SDH)以VC-12/VC-4为带宽调度颗粒结合点到点波分复用(WDM)多波长传输的网络结构面临着严峻挑战。首先是数据业务量大导致传送带宽颗粒产生的低效适配问题,如对于路由器的千兆比以太网(GE)或10GE接口,若采用目前典型结构来传送,则需要多个VC-12/VC-4通过连续级联或虚级联的方式来映射,适配和传送效率显著降低。其次是WDM网络的维护管理问题。目前的WDM网络主要检测SDH帧结构的B1字节和J0字节等开销[1],对于信号在WDM网络传输中的性能和告警等功能检测较弱。最后是WDM网络的组网能力问题。WDM网络目前仅仅支持点到点或者环网拓扑,在光域基本没有或支持有限的组网能力。因此,针对这些需求,国际电联(ITU-T)基于光域数字处理尚不成熟的技术现状,从1998年左右开始提出了基于大颗粒带宽进行组网、调度和传送的新型技术——光传送网(OTN)的概念,同时持续对于相关标准进行了规范,截至到目前已经规范了网络结构[2]、网络接口[3]、设备功能接口[4]、管理模型[5]和抖动[6]等。OTN技术是综合了SDH和WDM优势并考虑了大颗粒传送和端到端维护等新需求而提出并实现的技术,相关规范同时涵盖了未来全光网的范畴,是光网络极有发展潜力的新型技术,将在后续的网络中逐渐引入与应用。

1光传送网的技术特征

OTN技术继承了SDH和WDM技术的诸多优势功能,同时也增加了新的技术特征。

(1)多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射,如SDH、异步转发模式(ATM)、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送,但对于以太网则支持有所差异。例如对于GE客户,OTN尚未规范具体的映射方式,各设备厂家采用不同的方式实现GE客户透传,导致客户业务无法互通,同时由于10GE接口的规范完成晚于OTN标准框架规范,OTN对于10GE的透明传送程度有所差异,目前ITU-T提出了2种标准方式和3种非标准方式[7],解决了点到点透明传送10GE的问题。

(2)大颗粒带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电域的带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3),即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s),光域的带宽颗粒为波长,相对于SDH的VC-12/VC-4的处理颗粒,OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多,对高带宽客户业务的适配和传送效率显著提升。

(3)强大的开销和维护管理能力

OTN提供了和SDH类似的开销管理能力,OTN光通路(OCh)层的OTN帧结构大大增强了OCh层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视(TCM)功能,这样使得OTN组网时,端到端和多个分段同时进行性能监视成为可能。

(4)增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构和多维度可重构光分插复用器(ROADM)[8]的引入,大大增强了光传送网的组网能力,改变了目前WDM主要点到点提供传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术,显著增加了光层传输的距离(如采用标准G.709的FEC编码,光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右,采用其他增强型FEC,光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外,OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能,如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等,但目前共享环网技术尚未标准化。

(5)OTN支持多种设备类型

鉴于OTN技术的特点,目前OTN支持4种基本的设备类型[10],即OTN终端型设备、基于电交叉功能的OTN设备、基于光交叉功能的OTN设备和基于光电混合交叉功能的OTN设备。目前大多数厂家支持的OTN产品主要以OTN终端设备和基于光交叉功能的OTN设备为主,基于电交叉功能和光电混合交叉功能的OTN设备也有部分提供,在具体应用时可根据实际需求综合考虑选择哪种或哪几种OTN设备。

(6)OTN目前不支持小带宽粒度

由于OTN技术最初的目的主要是考虑处理2.5Gb/s以及以上带宽粒度的客户信号,因此并没有考虑低于2.5Gb/s的客户信号。随着OTN客户需求的发展变化,基于更低带宽颗粒(如1.25Gb/s量级及以下)的需求出现,ITU-T也加大研究力度,目前正在根据各成员提案讨论如何规范具体的带宽粒度规格和参数,同时研究基于多种较小带宽颗粒的通用映射规程(GMP)。

2OTN关键技术及实现

OTN技术包括很多关键技术,主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

2.1接口技术

OTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分,其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言,ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数,而对于逻辑接口,ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节,如光通路传送单元(OTUk)、ODUk(含光通路净荷单元(OPUk))等,以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层,ODUk相当于通道层,而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。

在目前的OTN设备实现中,基于G.709的帧,电层的开销支持程度较好,一般均可实现大部分告警和性能等开销的查询与特定开销(含映射方式)的设置,而光域的维护信号由于具体实现方式未规范,目前支持程度较低。

2.2组网技术

OTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能,具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力,网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现,其中不同厂家当中采用电域或电域光域联合方式实现的较少,而采用光域方式实现的较多。目前电域的交叉容量较低,典型为320Gb/s量级,光域的线路方向(维度)可支持到2~8个,单方向一般支持40×10Gb/s的传送容量,后续可能出现更大容量的OTN设备。

2.3保护恢复技术

OTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护(SNCP)、环网共享保护等;光域支持光通道1+1保护(含基于子波长的1+1保护)、光通道共享保护和光复用段1+1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。目前OTN设备的实现是电域支持SNCP和私有的环网共享保护,而光域主要支持光通道1+1保护(含基于子波长的1+1保护)、光通道共享保护等。另外,部分厂家的OTN设备在光域支持基于光通道的控制平面,也支持一定程度的保护与恢复功能。随着OTN技术的发展与逐步规模应用,以光通道和ODUk为调度颗粒基于控制平面的保护恢复技术将会逐渐完善实现和应用。2.4传输技术

大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征,任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力,OTN技术也不例外。OTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外,而目前已采用的新型调制编码(含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等)结合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了OTN网络在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的组网距离。

2.5智能控制技术

OTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络(ASON)类似的要求,包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是,智能功能调度和处理的带宽可以不同,前者为VC-4,后者为ODUk和波长。

目前的OTN设备部分厂家已实现了基于波长的部分智能控制功能,相关的功能正在进一步的发展完善当中。后续更多的OTN设备将会进一步支持更多的智能控制功能,如基于ODUk颗粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外,还需满足OTN技术的特定要求,如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级,除了常规的管理功能之外,可支持OTN相应的基本管理功能。

3光传送网应用分析

随着传送网客户信号带宽需求的进一步驱动、OTN技术的逐渐发展和OTN设备功能实现程度的显著推进,OTN技术如何应用日益成为业界探讨的焦点,也即何时(什么时候)、何地(什么网络层面)、以什么方式(选择什么功能)引入OTN进行组网以及实际应用时存在哪些障碍或缺陷。因此,文章主要从OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等角度进行分析。3.1应用时机探讨

OTN是否可以很好地引入应用主要应从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度以及网络运维人员的OTN技术认知程度等多个角度考虑。

首先,目前传送网客户信号主要为IP/以太网,而IP/以太网的高速发展导致大带宽粒度传送与调度的需求增长非常迅速,基于VC-12/VC-4的带宽颗粒的适配与调度方式显然满足不了传送网客户信号对于大颗粒带宽的传送与调度需求。其次,从OTN技术的完善程度来看,虽然目前OTN标准系列还在进一步修订和讨论(如规范ODU0和ODU4颗粒,统一基于超频方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等),而OTN的主要标准框架和功能要求已由ITU-T几年前定稿,即使后续部分内容有所更新,但目前的规范内容至少必须要继承和兼容,因此,对于OTN技术目前可以说是基本完善。第三,对于OTN设备的实现程度来看,目前的OTN设备已经基本支持了OTN技术的主要特征,如多速率映射与透明传送、大颗粒带宽的调度与处理、OTN帧结构的开销实现与处理、OTN的组网与保护等,同时实现了对于这些OTN技术特征的管理。因此,从设备实现上而言,OTN设备已经具备了初步应用的功能特征,但具体应用时要根据多种需求综合选择OTN设备相应功能。最后,网络运维人员对于OTN技术认知过程和其他任何新技术一样,都需要一个逐渐了解、深入和掌握的过程。因此,网络运维人员初期对于OTN技术的不熟悉并不是OTN引入与应用的障碍,而应该是OTN应用时所必须要准备的前提条件之一。

因此,从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等方面来看,OTN技术的引入与应用目前应该具备了基本的条件,可在综合考虑其他非技术因素的基础上逐步引入与应用OTN技术,以增强传送网络的传送能力与效率,适应客户信号的高速、动态发展。

3.2应用层面分析

由于光传送网络的范畴较大,包括城域光传送网(含核心层、汇聚层和接入层)、干线传送网(省内干线和省级干线)等多个层面。不同网络层面的特点不同,因而是否可以引入OTN技术的结论对于不同网络层面并不完全一致。

对于城域光传送网而言,汇聚与接入层主要是承载的是汇聚型客户业务,客户信号的带宽粒度较小,基于ODUk调度的业务可能性较小,而且OTN目前暂未标准化ODU1(2.5Gb/s)以下的带宽粒度,因此,目前的OTN技术在城域汇聚与接入层引入与应用的优势并不明显。

对于城域传送核心层和干线传送网络而言,客户业务的特点主要为分布型,客户信号的带宽粒度较大,基于ODUk和波长调度的需求和优势明显,OTN技术特点应用的优势比较适宜发挥。

因此,目前OTN技术的引入与应用主要应侧重于城域核心层和干线网络。

3.3应用功能选择

OTN技术的典型应用功能目前可分为3种:OTN接口、ODUk交叉和波长交叉3种。综合考虑客户业务需求、OTN技术完善程度、OTN设备实现程度等多种因素,应在不同的网络层面应选择不同的OTN功能。

首先,在城域传送网核心层层面,由于节点调度与处理要求中等,网络规模较小但调度需求较大,目前一般可根据实际网络的典型需求选择ODUk交叉和波长交叉或者ODUk和波长混合交叉功能,同时提供对于OTN接口功能的支持;后续可根据OTN设备的实现程度选择新型功能。第二,在省内干线层面,由于节点调度与处理要求较大,网络规模较大,调度需求较大,目前一般可根据实际网络的典型需求选择波长交叉或者仅选择OTN接口功能;后续可根据OTN设备的能力的提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉,或者ODUk和波长混合交叉功能。第三,在省级干线层面,由于节点调度与处理要求很大,网络规模大,调度需求一般,目前一般可根据实际网络的典型需求选择OTN接口功能,特殊需求可局部选择波长交叉功能;后续可根据OTN设备的能力提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉,或者ODUk和波长混合交叉功能。

3.4应用关联问题

实际引入OTN技术组网时,最典型的关联问题是现有网络如何升级、现有网络与OTN怎么互通以及后续的OTN如何演进等问题。

由于现有WDM网络的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能,原则上可考虑直接升级或启动OTN接口功能。由于现有WDM设备的OTN接口的支持程度差异较大,而且涉及到现网运营、维护、技术的更新和成本等因素,如何升级为完全支持G.709接口的OTN设备,是个综合多种因素需要深入分析的问题,不同的场景应选择不同的解决方案。

对于互通问题,由于目前的WDM网络支持的G.709接口并不一定完善,因此,新建的OTN网络与已有WDM或者SDH网络互通时,应优先选择客户侧接口(如SDH/以太网等)进行互通,待OTN网络规模逐渐扩大以后,OTN不同子网之间可采用基于OTUk的域间接口互通,逐渐实现端到端的维护与管理。

关于OTN引入和应用后的后续技术演进,应在积累前期运维经验的基础上扩大OTN网络规模的同时,从客户业务需求、OTN技术发展和OTN设备实现程度等多方面紧密跟踪相关进展,以便适时适度地引入更多的OTN新功能,最终实现光传送网络范围内真正意义上端到端灵活的调度、维护与管理,使OTN的应用网络层面覆盖到城域传送网核心、接入与汇聚层以及干线网络。

4结束语

OTN作为新型的光传送网络技术,继承了SDH和WDM技术的诸多优势,同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能,是下一代光传送网的主流技术。从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等多个角度考虑,OTN已具备了引入与应用的基本条件,而具体的应用应着重考虑OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等方面。

5参考文献

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[4]ITU-TG.798.Characteristicsofopticaltransportnetworkhierarchyequipmentfunctionalblocks[S].2004.

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[7]ITU-TG.sup43.TransportofIEEE10Gbase-Rinopticaltransportnetworks(OTN)[S].2008.

[8]ROADMarchitecturesandtechnologiesforagileopticalnetworks[EB/OL].[2008-05-10]./downloads/ROADM_Overview.pdf.

[9]MizuochiT.Recentprogressinforwarderrorcorrectionanditsinterplaywithtransmissionimpairments[J].IEEEJournalofSelectedTopicsQuantum

光技术范文篇4

关键词:光信息技术;信息存储;发展趋势;介质

1.传统存储技术概述

目前,传统存储技术主要包括半导体存储、磁存储及光盘存储等,具体如下:(1)半导体存储。半导体存储的主要信息载体是半导体集成电路,按功能可分为RAM(随机存取存储器)与ROM(只读存储器)[1],按照存储原理可为动态存储器与静态存储器。以下为各类型半导体存储器的特征:(2)磁存储。磁存储是上一代主流的存储技术。目前,磁存储技术依然具有一定的应用范围,如磁带便是典型的磁存储介质。磁存储技术主要通过磁致电阻效应进行读写。磁致电阻磁头是核心构件之一。它的电阻会随着磁场的变化而逐渐改变。通常情况下,磁存储都采取分离式设计,写入由感应磁头完成,读取由磁致电阻磁头进行。相对而言,磁存储具有较好的稳定性,但如果存储密度较高,则会对稳定性产生一定程度影响[2]。记录时,可通过感应式薄膜磁头将信息写入磁盘当中,读取过程则由巨磁电阻磁头完成。从发展角度来看,磁存储技术已经不能跟上当前信息存储需求,其应用范围也会变得愈来愈窄。(3)光盘存储。光盘存储依然是当前较为主流的信息存储方式。以写入方式进行划分,光盘存储又被分为ROM、WORM及RW[3]。其中ROW最为常见,只能从光盘上读取已经记录的信息,但无法将新信息写入其中或修改原本已经记录的信息。其主要存储介质材料为偶氮化合物等有机化合物。RW可进行重复读写,成本相对偏高。与其他传统存储技术相比,光盘存储还是具有一定的优势。首先,光盘存储信息容量较大,具有较高的数据存储密度,保证了存储的质量,且便携性较好。例如,新型的蓝光光盘尺寸不会超过0.2um,其容量超过10G[4]。在系统集成作用下可使其容量达到PB级水准,具有良好的适用性。其次,成本较低,制作工艺较为简单,制作效率高。另外,光盘存储较为稳定,信息保存时间长。正常环境下,光盘信息数据保存时间可超过100年。但随着新型存储介质如SSD(SolidStateDrives)的出现,光盘存储会市场会受到一定程度冲击,未来可能会被逐渐替代。

2.光信息存储技术分析

随着计算机技术与信息技术的不断发展,极大程度上扩充了信息流通量,并给信息存储带来了新的要求。除了扩增容量外,还需要保证信息读写速度及稳定性。光信息技术的发展为信息存储优化带来了新的途径。

2.1全息存储

全息存储是目前较为成熟的光信息存储技术之一。该技术是基于全息照相技术实现的。其最大特征便是具有超高的存储密度及存储容量。在控制芯片作用下,全息存储总容量可达1*10^3T,较半导体存储介质及传统光盘而言,具有明显优势。另外,全息存储以页作为读写单位,不同页面单位可对数据进行同时并行读写,存储速度极为迅速,信息传输速度高达1G/s,且随机访问时间低于1ms。体全息存储是一种具有代表性的全息存储技术。该技术基于激光干涉实现。体全息存储中记录体中涵盖了每一个信息位。记录介质上不存在同信息位所对应的记录单元。因此,体全息技术存储过程中要先对数据信息进行编码处理,获取对应的数字数据流。然后,以页为单位将所获的数据流输送至SLM上,并通过光学干涉图样将相关信号记录于感光材料上。干涉图样是经过两束激光相互干涉形成。这两束激光由一束激光分离所得,特征相同。其中一束激光为参考光,另外一束激光在SLM作用下[5],会成为信息数据载体而作为物光存在。干涉图样会对感光材料产生作用,使其发生化学变化或物理变化,从而改变材料的折射率、吸收率及厚度,让干涉图样被存储。读取时,通过相同光速的激光对存储介质进行照射,并将光信号转变为电信号,以获取存储信息。当然,全息存储要实现商品化还有很长一段路要走,但它的存在为信息存储体系发展带来了一条新的途径。

2.2近场光学存储

近场光学源于上世纪80年代,它的出现使得光学分辨极限产生了革命性的突破,给相关领域发展带来了巨大支持。近年来,近场光学技术被逐渐应用于信息存储当中,其关注度也愈来愈高。对于信息存储而言,其首要目标便是提升存储密度。由于目前的光学读写、磁光学读写都会受到衍射极限限制,所以利用较短的激光波长对存储密度的提升效果并不理想。然而,近场光学则构建出了一种新的方式,有利于提升存储密度。相关研究表明,以Pt/Co多层磁光膜作为存储载体[6],并利用近场磁光偏转方法进行数据信息记录,其密度可达45Gbits/inch2。目前,近场表面等离子增强散射、近场二向色法色法等技术都有了显著进步,为近场光学存储提供了有力的技术支持,使得整个技术体系愈加成熟。固体浸没透镜技术是近场存储技术的重要分支。固体浸没透镜技术以高折射率的固体浸没透镜为核心所构建,经过其聚焦作用,可将激光能量传递于存储介质中。其存储容量与光学头系统存在密切联系,提升光学头孔径,可有效降低辐照光斑尺寸,使光学存储容量提升。为保证隐失场耦合强度达到要求,光学头与存储介质之间的距离要控制在0.1倍波长范围内。实际应用过程中,盘旋转的稳定性会对光学头与存储介质之间的距离产生直接影响,进而造成光学元件出现波动,而降低光通量输出与光学分辨率。目前,近场光学存储技术普及的最大瓶颈在于固体浸没透镜的质量要求较高,并且制作工艺较为复杂。如果能对相关工艺进一步优化,并保证固体浸没透镜质量,近场光学存储技术将会得到更大的应用空间。

2.3多阶光存储

早期多阶光存储以坑深调制为代表,其中Cialmeitrcs公司研究出了具备8种不同坑深多阶只读光盘[7],如下图1所示:图1PDM多阶技术从图中可以看出,这种结构的多阶只读光盘,信号坑宽度固定为tmin,且深度存在M种可能,代表了不同的阶次。不同深度的信息坑在光电探测器上会表现出不同光强,以实现多阶存储方案,保证了读出信号具有多阶性。相对于传统光盘相比,基于多阶光存储的光盘可大幅度提升存储容量。总体上来看,多阶光存储技术可在不改变光学数值孔径的情况下,采取相关信息处理技术与编码技术来增强数据传输效率,进一步提升存储容量及存储质量。

2.4介质多阶光存储

介质多阶光存储是由多阶光存储演变而来,诞生于90年代。早期的介质多阶光存储以电子俘获多阶技术为主。该技术基于光子效应具备了很高的反应速度,可实现纳秒级的读写。另外,利用电子俘获多阶技术可在多个能级上记录相关数据。受到市场限制,该技术并未得到普及,但为介质多阶光存储后续发展奠定了良好的基础。之后,部分结晶多阶技术成为了介质多阶光存储的代表性技术。该技术以相变材料为基础,通过对材料结晶程度进行控制来实现多阶存储。随后,清华大学光盘国家工程研究中心提出了光致变色多阶技术。该技术较结晶多阶技术根据优势,其多阶光存储系能更优。利用不同的波长光照射相关材料,会让材料化学状态发生改变,并且可实现快速逆变转换。通过两种不同的状态来表示二进制的“0”与“1”,便可实现素质存储。光致变色材料对入射光可进行选择性吸收,若采取不同的材料构建记录层,便可利用不同波长的激光进行并行读写,即可实现多波长存储。

3.光信息存储技术展望

从发展角度来看,光存储技术将逐渐替代磁存储技术,占据信息存储的主要地位。目前,光存储技术还处于发展阶段,尽管部分技术已较为成熟,但依然具有被深度挖掘的潜力,相关产品离物理极限还存在着较大的距离。当然,光信息存储技术要实现完全普及还有一个漫长的过程,在其不断发展的过程中,信息存储与处理将会相互结合,形成一个不受容量、空间、时间所限制的综合化信息系统,为用户带来更大的便利。

4.结语

光信息存储技术经过多年发展,其技术体系已逐步成熟。相对于传统存储技术而言,它具备高容量、高密度、低成本、高稳定性的特征。未来,光信息存储技术将获得更大的应用空间,并逐渐渗透到各行各业当中,值得期待。

作者:沈阳理工大学 单位:宋峤 徐晓强 冯美慧

参考文献:

[1]张美芳.长期存储的数字信息质量控制的研究[J].档案学通讯,2011,(01):80-84.

[2]谢华成,范黎林.云环境下海量非结构化信息存储技术探究[J].制造业自动化,2012,(16):28-30+67.

[3]木合亚提尼亚孜别克,古力沙吾利塔里甫.存储技术及其发展趋势[J].中国科技信息,2011,(10):108+116.

[4]方晶,黄卓婷,周云.一种应用于光信息存储介质材料的吡啶偶氮苯液晶化合物的制备与表征[J].材料科学与工程学报,2013,(06):846-851.

[5]苑继雄,顾磊,王彦鑫.浅谈光信息科学与技术及其应用[J].才智,2012,(06):67.

光技术范文篇5

OTN技术继承了SDH和WDM技术的诸多优势功能,同时也增加了新的技术特征。

(1)多种客户信号封装和透明传输

基于ITU-TG.709的OTN帧结构可以支持多种客户信号的映射,如SDH、异步转发模式(ATM)、以太网等。目前对于SDH和ATM可实现标准封装和透明传送,但对于以太网则支持有所差异。例如对于GE客户,OTN尚未规范具体的映射方式,各设备厂家采用不同的方式实现GE客户透传,导致客户业务无法互通,同时由于10GE接口的规范完成晚于OTN标准框架规范,OTN对于10GE的透明传送程度有所差异,目前ITU-T提出了2种标准方式和3种非标准方式[7],解决了点到点透明传送10GE的问题。

(2)大颗粒带宽复用、交叉和配置

OTN目前定义的电域的带宽颗粒为光通路数据单元(ODUk,k=1,2,3),即ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)以及ODU3(40Gb/s),光域的带宽颗粒为波长,相对于SDH的VC-12/VC-4的处理颗粒,OTN复用、交叉和配置的颗粒明显要大很多,对高带宽客户业务的适配和传送效率显著提升。

(3)强大的开销和维护管理能力

OTN提供了和SDH类似的开销管理能力,OTN光通路(OCh)层的OTN帧结构大大增强了OCh层的数字监视能力。另外OTN还提供6层嵌套串联连接监视(TCM)功能,这样使得OTN组网时,端到端和多个分段同时进行性能监视成为可能。

(4)增强了组网和保护能力

通过OTN帧结构和多维度可重构光分插复用器(ROADM)[8]的引入,大大增强了光传送网的组网能力,改变了目前WDM主要点到点提供传送带宽的现状。而采用前向纠错(FEC)技术,显著增加了光层传输的距离(如采用标准G.709的FEC编码,光信噪比(OSNR)容限可降低5dB左右,采用其他增强型FEC,光信噪比(OSNR)容限降低等多[9])。另外,OTN将提供更为灵活的基于电层和光层的业务保护功能,如基于ODUk层的光子网连接保护(SNCP)和共享环网保护、基于光层的光通道或复用段保护等,但目前共享环网技术尚未标准化。

(5)OTN支持多种设备类型

鉴于OTN技术的特点,目前OTN支持4种基本的设备类型[10],即OTN终端型设备、基于电交叉功能的OTN设备、基于光交叉功能的OTN设备和基于光电混合交叉功能的OTN设备。目前大多数厂家支持的OTN产品主要以OTN终端设备和基于光交叉功能的OTN设备为主,基于电交叉功能和光电混合交叉功能的OTN设备也有部分提供,在具体应用时可根据实际需求综合考虑选择哪种或哪几种OTN设备。

(6)OTN目前不支持小带宽粒度

由于OTN技术最初的目的主要是考虑处理2.5Gb/s以及以上带宽粒度的客户信号,因此并没有考虑低于2.5Gb/s的客户信号。随着OTN客户需求的发展变化,基于更低带宽颗粒(如1.25Gb/s量级及以下)的需求出现,ITU-T也加大研究力度,目前正在根据各成员提案讨论如何规范具体的带宽粒度规格和参数,同时研究基于多种较小带宽颗粒的通用映射规程(GMP)。

2OTN关键技术及实现

OTN技术包括很多关键技术,主要有接口技术、组网技术、保护技术、传输技术、智能控制技术和管理功能等等。

2.1接口技术

OTN的接口技术主要包括物理接口和逻辑接口两部分,其中逻辑接口是最关键的部分。对于物理接口而言,ITU-TG.959.1已规范了相应接口参数,而对于逻辑接口,ITU-TG.709规范了相应的不同电域子层面的开销字节,如光通路传送单元(OTUk)、ODUk(含光通路净荷单元(OPUk))等,以及光域的管理维护信号。其中OTUk相当于段层,ODUk相当于通道层,而ODUk又包含了可独立设置的6个串联连接监视开销。

在目前的OTN设备实现中,基于G.709的帧,电层的开销支持程度较好,一般均可实现大部分告警和性能等开销的查询与特定开销(含映射方式)的设置,而光域的维护信号由于具体实现方式未规范,目前支持程度较低。

2.2组网技术

OTN技术提供了OTN接口、ODUk交叉和波长交叉等功能,具备了在电域、光域或电域光域联合进行组网的能力,网络拓扑可为点到点、环网和网状网等。目前OTN设备典型的实现是在电域采用ODU1交叉或者光域采用波长交叉来实现,其中不同厂家当中采用电域或电域光域联合方式实现的较少,而采用光域方式实现的较多。目前电域的交叉容量较低,典型为320Gb/s量级,光域的线路方向(维度)可支持到2~8个,单方向一般支持40×10Gb/s的传送容量,后续可能出现更大容量的OTN设备。

2.3保护恢复技术

OTN在电域和光域可支持不同的保护恢复技术。电域支持基于ODUk的子网连接保护(SNCP)、环网共享保护等;光域支持光通道1+1保护(含基于子波长的1+1保护)、光通道共享保护和光复用段1+1保护等。另外基于控制平面的保护与恢复也同样适用于OTN网络。目前OTN设备的实现是电域支持SNCP和私有的环网共享保护,而光域主要支持光通道1+1保护(含基于子波长的1+1保护)、光通道共享保护等。另外,部分厂家的OTN设备在光域支持基于光通道的控制平面,也支持一定程度的保护与恢复功能。随着OTN技术的发展与逐步规模应用,以光通道和ODUk为调度颗粒基于控制平面的保护恢复技术将会逐渐完善实现和应用。2.4传输技术

大容量、长距离的传输能力是光传送网络的基本特征,任何新型的光传送网络都必然不断采用革新的传输技术提升相应的传输能力,OTN技术也不例外。OTN除了采用带外的FEC技术显著地提升了传输距离之外,而目前已采用的新型调制编码(含强度调制、相位调制、强度和相位结合调制、调制结合偏振复用等)结合色散(含色度色散和偏振模色散)光域可调补偿、电域均衡等技术显著增加了OTN网络在高速(如40Gb/s及以上)大容量配置下的组网距离。

2.5智能控制技术

OTN基于控制平面的智能控制技术包含和基于SDH的自动交换光网络(ASON)类似的要求,包括自动发现、路由要求、信令要求、链路管理要求和保护恢复技术等。基于SDH的ASON相关的协议规范一般可应用到OTN网络。与基于SDH的ASON网络的关键差异是,智能功能调度和处理的带宽可以不同,前者为VC-4,后者为ODUk和波长。

目前的OTN设备部分厂家已实现了基于波长的部分智能控制功能,相关的功能正在进一步的发展完善当中。后续更多的OTN设备将会进一步支持更多的智能控制功能,如基于ODUk颗粒等。

2.6管理功能

OTN的管理除了满足通用要求的配置、故障、性能和安全等功能之外,还需满足OTN技术的特定要求,如基于OTN的开销管理、基于ODUk/波长的调度与管理、基于波长的功率均衡与控制管理、波长的冲突管理、基于OTN的控制平面管理等等。目前的OTN网络管理系统一般都基于原有传统WDM网管系统升级,除了常规的管理功能之外,可支持OTN相应的基本管理功能。

3光传送网应用分析

随着传送网客户信号带宽需求的进一步驱动、OTN技术的逐渐发展和OTN设备功能实现程度的显著推进,OTN技术如何应用日益成为业界探讨的焦点,也即何时(什么时候)、何地(什么网络层面)、以什么方式(选择什么功能)引入OTN进行组网以及实际应用时存在哪些障碍或缺陷。因此,文章主要从OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等角度进行分析。3.1应用时机探讨

OTN是否可以很好地引入应用主要应从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度以及网络运维人员的OTN技术认知程度等多个角度考虑。

首先,目前传送网客户信号主要为IP/以太网,而IP/以太网的高速发展导致大带宽粒度传送与调度的需求增长非常迅速,基于VC-12/VC-4的带宽颗粒的适配与调度方式显然满足不了传送网客户信号对于大颗粒带宽的传送与调度需求。其次,从OTN技术的完善程度来看,虽然目前OTN标准系列还在进一步修订和讨论(如规范ODU0和ODU4颗粒,统一基于超频方式工作的ODU1e、ODU2e容器等等),而OTN的主要标准框架和功能要求已由ITU-T几年前定稿,即使后续部分内容有所更新,但目前的规范内容至少必须要继承和兼容,因此,对于OTN技术目前可以说是基本完善。第三,对于OTN设备的实现程度来看,目前的OTN设备已经基本支持了OTN技术的主要特征,如多速率映射与透明传送、大颗粒带宽的调度与处理、OTN帧结构的开销实现与处理、OTN的组网与保护等,同时实现了对于这些OTN技术特征的管理。因此,从设备实现上而言,OTN设备已经具备了初步应用的功能特征,但具体应用时要根据多种需求综合选择OTN设备相应功能。最后,网络运维人员对于OTN技术认知过程和其他任何新技术一样,都需要一个逐渐了解、深入和掌握的过程。因此,网络运维人员初期对于OTN技术的不熟悉并不是OTN引入与应用的障碍,而应该是OTN应用时所必须要准备的前提条件之一。

因此,从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等方面来看,OTN技术的引入与应用目前应该具备了基本的条件,可在综合考虑其他非技术因素的基础上逐步引入与应用OTN技术,以增强传送网络的传送能力与效率,适应客户信号的高速、动态发展。

3.2应用层面分析

由于光传送网络的范畴较大,包括城域光传送网(含核心层、汇聚层和接入层)、干线传送网(省内干线和省级干线)等多个层面。不同网络层面的特点不同,因而是否可以引入OTN技术的结论对于不同网络层面并不完全一致。

对于城域光传送网而言,汇聚与接入层主要是承载的是汇聚型客户业务,客户信号的带宽粒度较小,基于ODUk调度的业务可能性较小,而且OTN目前暂未标准化ODU1(2.5Gb/s)以下的带宽粒度,因此,目前的OTN技术在城域汇聚与接入层引入与应用的优势并不明显。

对于城域传送核心层和干线传送网络而言,客户业务的特点主要为分布型,客户信号的带宽粒度较大,基于ODUk和波长调度的需求和优势明显,OTN技术特点应用的优势比较适宜发挥。

因此,目前OTN技术的引入与应用主要应侧重于城域核心层和干线网络。

3.3应用功能选择

OTN技术的典型应用功能目前可分为3种:OTN接口、ODUk交叉和波长交叉3种。综合考虑客户业务需求、OTN技术完善程度、OTN设备实现程度等多种因素,应在不同的网络层面应选择不同的OTN功能。

首先,在城域传送网核心层层面,由于节点调度与处理要求中等,网络规模较小但调度需求较大,目前一般可根据实际网络的典型需求选择ODUk交叉和波长交叉或者ODUk和波长混合交叉功能,同时提供对于OTN接口功能的支持;后续可根据OTN设备的实现程度选择新型功能。第二,在省内干线层面,由于节点调度与处理要求较大,网络规模较大,调度需求较大,目前一般可根据实际网络的典型需求选择波长交叉或者仅选择OTN接口功能;后续可根据OTN设备的能力的提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉,或者ODUk和波长混合交叉功能。第三,在省级干线层面,由于节点调度与处理要求很大,网络规模大,调度需求一般,目前一般可根据实际网络的典型需求选择OTN接口功能,特殊需求可局部选择波长交叉功能;后续可根据OTN设备的能力提升和客户业务需求等选择ODUk交叉、波长交叉,或者ODUk和波长混合交叉功能。

3.4应用关联问题

实际引入OTN技术组网时,最典型的关联问题是现有网络如何升级、现有网络与OTN怎么互通以及后续的OTN如何演进等问题。

由于现有WDM网络的彩色接口一般都提供了基于G.709的OTN接口功能,原则上可考虑直接升级或启动OTN接口功能。由于现有WDM设备的OTN接口的支持程度差异较大,而且涉及到现网运营、维护、技术的更新和成本等因素,如何升级为完全支持G.709接口的OTN设备,是个综合多种因素需要深入分析的问题,不同的场景应选择不同的解决方案。

对于互通问题,由于目前的WDM网络支持的G.709接口并不一定完善,因此,新建的OTN网络与已有WDM或者SDH网络互通时,应优先选择客户侧接口(如SDH/以太网等)进行互通,待OTN网络规模逐渐扩大以后,OTN不同子网之间可采用基于OTUk的域间接口互通,逐渐实现端到端的维护与管理。

关于OTN引入和应用后的后续技术演进,应在积累前期运维经验的基础上扩大OTN网络规模的同时,从客户业务需求、OTN技术发展和OTN设备实现程度等多方面紧密跟踪相关进展,以便适时适度地引入更多的OTN新功能,最终实现光传送网络范围内真正意义上端到端灵活的调度、维护与管理,使OTN的应用网络层面覆盖到城域传送网核心、接入与汇聚层以及干线网络。

4结束语

OTN作为新型的光传送网络技术,继承了SDH和WDM技术的诸多优势,同时拓展了新型的大颗粒调度和传送、多级的TCM等新型功能,是下一代光传送网的主流技术。从传送网客户信号的驱动、OTN技术的完善程度、OTN设备的实现程度等多个角度考虑,OTN已具备了引入与应用的基本条件,而具体的应用应着重考虑OTN应用时机、OTN应用网络层面、OTN应用功能以及OTN应用关联问题等方面。

5参考文献

[1]YD/T1383—2005.波分复用(WDM)网元管理系统技术要求[S].2005.

[2]ITU-TG.872.Architectureofopticaltransportnetworks[S].2001.

[3]ITU-TG.709.Interfacesfortheopticaltransportnetwork(OTN)[S].2003.

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[9]MizuochiT.Recentprogressinforwarderrorcorrectionanditsinterplaywithtransmissionimpairments[J].IEEEJournalofSelectedTopicsQuantum

光技术范文篇6

论文摘要介绍了光皮桦引种栽培地的情况,同时从采种及种子处理、播种及管理、整地栽植、抚育、病虫害防治等方面介绍了光皮桦的引种栽培技术,以期为光皮桦的引种栽培提供参考。

光皮桦(Betulaluminifera),又称亮叶桦,为优良速生乡土阔叶树种,具有适应性强、生长快、材质优良、用途广、栽培容易、病虫害少等一系列优良性状,可单独造林,也可与杉木、马尾松等树种营造混交林。主要分布在安徽黄山、浙江天目山、河南西峡、蒿县及江西、福建、湖南、湖北、甘肃、四川等地。喜温暖湿润气候及酸性、微酸性土壤,耐干旱瘠薄,深根性,根系发达,具固氮作用,在其自然分布区主要生长在低山丘陵的向阳山坡上。滁州市地处江淮之间,宜林地多为缓坡丘陵及岗地,但造林树种比较单一,丘陵低山多为松类、平原圩区多为杨树。单一树种的造林不利于营造良性的森林生态系统,容易导致病虫害的发生,不仅耗费了大量的人力、物力,而且给我市的林业工作带来了不可估量的负面影响和损失。因此,开展光皮桦引种栽培试验工作,对于改变我市“一棵松”、“一棵杨”的单一造林模式、调整我市林分结构、开展多树种造林有着重要意义。

1引种栽培地情况

2004年4月,从安徽黄山地区引种进行育苗试验,育苗地选在滁州市林科所试验苗圃,并分别在滁州市林科所试验苗圃、凤阳县白云山林场、沙河集林业总场白米山林场等地选择不同立地条件的地块作为造林地。几处造林地的共同特点是冬季多风,降水偏少,夏季降水较多,气候、植被、物种有明显的北亚热带向暖温带过渡的特色。选择地块类型有岗地、山坡地、平地;土壤为黄棕壤,包括普通黄棕壤、黏盘黄棕壤、黄棕壤性土3种,厚度一般为20~100cm,合计栽植试验林面积4hm2。

2栽培技术

2.1采种及种子处理

选二十年生以上的健壮母树,于4月底及时观察种子的成熟度,光皮桦种子成熟期早,且不一致,当果序由绿转为黄褐色时,为最佳采种时间。种子不耐贮藏,采后随即用1%福尔马林溶液浸种30min,取出后密闭2h,然后阴干,处理后应及时播种。因光皮桦播种季节较迟,当年苗木生长期较短,幼苗期大多处在晴热高温天气中,所以应选择土壤肥沃、疏松、排水条件好的阴湿圃地作为育苗地。育苗地于前一年冬季或当年早春提前整地,并根据土壤情况施足基肥和进行土壤消毒,育苗地施磷肥500kg/hm2、尿素500kg/hm2、复合肥1000kg/hm2,撒硫酸亚铁250kg/hm2,呋喃丹50kg/hm2。

2.2播种及管理

采用条播法,播种后覆上细沙土,覆土厚度以刚好盖住种子为宜,然后覆盖稻草,盖上遮荫网并浇透水。播后6~7d出苗,13~15d基本出齐,出苗后,分2~3次揭除稻草。幼苗期间根据需要,喷50%多菌灵可湿性粉剂800倍液,以后每月1次。在阴天、晴天夜晚揭开遮荫网,让苗木滋润露水,早上8~9时盖上遮荫网。6月下旬揭去遮荫网炼苗,雨季应及时清沟排水。幼苗长出3~5片真叶时进行追肥,每15d追肥1次,以氮肥为主,磷肥为辅,8月底施复合肥。当幼苗长出7~8片真叶时,进行间苗、移苗。8月中下旬定苗,定苗密度为30万株/hm2。

2.3整地栽植

采用全垦整地,大穴栽植的方法。穴的规格为0.6m×0.6m×0.4m,株行距为2m×3m,栽植密度1650株/hm2。栽植前施有机肥和复合肥作为基肥,并用呋喃丹进行土壤消毒。选择二年生壮苗于立春至雨水期间进行栽植,做到“深栽,根舒,栽直,压实”,栽后浇透水。

2.4抚育

第1年要加强对幼林的抚育管理。苗木成活后,追肥3次,分别为5月、6月底各追尿素1次,8月上旬追复合肥1次;块状松土并培土1次,每月锄草1次,干旱时需灌溉,雨季要及时排水,冬季要进行1次修枝;第2年和第3年各锄草3~5次,松土1次;第4年以后造林地基本郁蔽,采用劈草抚育,并进行1次间伐,保留密度为500~600株/hm2。

2.5病虫害防治

光皮桦病害发生较少,虫害主要为疖蝙蝠蛾,以卵在土表落叶层或以幼虫在树干髓部越冬,4月中旬至8月下旬为幼虫期,9月上旬至10月上旬为成虫期。幼虫钻蛀枝干,在韧皮部和髓部形成坑道,致使树势衰弱、断干、甚至枯死。人工防治主要是清理造林地,消灭幼虫于栖息场地;化学防治可用氧化乐果3000倍液注入虫孔内,或于幼虫刚蛀入树干基部出现粪屑时,立即于土中施3%呋喃丹颗粒剂。

参考文献

[1]冯建民,何贵平,骆文坚,等.光皮桦采种育苗技术[J].浙江林业科技,2006,26(1):59-61.

[2]章迎春.光皮桦播种育苗及造林技术[J].安徽林业,2004(5):10.

光技术范文篇7

关键词:职业特点;眼视光技术专业;人文素养教育

根据相关的数据统计表明,2019年我国近视患病数量达到6亿人。而在近视患者年龄分布中,青年人数占比较大,达到2.7亿人。有关部门也强调“我国学生近视存在低龄段发展态势,对学生的身心健康带来不利影响,这是关乎于国家发展的关键问题,需要引起重视,不能肆意发展。”现阶段,青少年近视问题愈发严重,需要构建有效的眼保健机制,培育专业性水平高、能力强的眼保健工作人员,改善当下的困境。但是,和眼保健从业工作者需要恰恰相反,视光学专业人才没有满足国际化规范标准,加之从业工作者的职业素养较低,限制眼保健导向作用的发挥。为了提高眼视光从业工作者的专业化水平,需要重视教学环节,以此培育出符合国际化范围标准的高素养眼视光专业优秀人才。

一、眼视光技术的专业定位与职业特征

(一)专业定位

早在上个世纪90年代末,世界视光学会曾提出“眼视光学”的基本定义,将眼作为工作的主体,以改善视觉功能、优化视觉质量为工作目标,把光学作为专业特长,利用联合药物、手术干预等方式的医学学科。现阶段,我国眼视光学教学主要以中专教育、高等教育、研究生教育为主,教育跨度比较大,毕业学生主要分布于不同等级的综合性医院眼科、眼科医院、眼睛店、眼视光学仪器设备生产企业等。然而,对于3年制专科眼视光技术专业学生而言,一般分布于眼科医院的视光中心、眼镜店,进行验光、处方、接触镜验配、视功能检验、教育宣教等工作。由此可见,眼视光技术专业对口工作范围比较多元,有着良好的发展前景。

(二)职业特征

对于3年制眼视光技术专业学生来讲,工作内容主要以屈光矫正、视觉训练等眼保健工作为主,服务群体比较多元,其职业特点主要体现在以下几点。1.不同的工作服务主体需求当前人们的生活品质得到良好改善,促使社会大众不再以“看得清”为标准,而是对视觉质量有了新的要求,尤其针对视光产品的功能与外观形态需求,更加注重个性化、多元化、性能化,在屈光检验矫治与购物期间重视自我体验,这就需要眼视光工作者拥有较高的语言交流能力,以便用户对自己的屈光情况更加了解,科学运用屈光矫正与训练产品。2.承担保障视觉健康的工作使命当前,青少年近视的发病率居高不下,各种视力损伤病症的患病率也超出世界平均水平,视觉健康问题已经十分严重。眼镜行业作为核心的眼视光组织机构,也是保障视觉健康的重要机构,接触各个年龄阶层与疾病类型的患者人数最多,需要眼视光工作者拥有良好的人文素养,并对用户提供专业的屈光检验与矫正治疗服务,通过健康宣教,提高患者的健康认知水平,同时向患者提出有效的参考建议,便于患者及时就医,改善患者的屈光健康情况。3.竞争压力巨大尽管当前缺乏眼视光专业人才,但是各种类型的眼视光门诊、视觉训练中心、视觉康复中心的展开,没有由于人才缺少而放慢发展脚步,这其中也难免包括专业技术水平较低、以盈利为主要目的商家,以至于患者治疗过度,不但给患者带来经济损失,还容易耽误治疗,对患者的视觉带来损伤。这就要求眼视光工作者应具备良好的人文素养,严守职业道德。

二、眼视光技术专业人文素养教育的现状

(一)学生方面

人文素养强调“以人作为主体,以人为核心精神”,属于人为处事的基本“道德”“价值观念”“人生观念”。拥有良好人文素养的人,可对社会大众有一种人文关怀意识,且拥有较强的责任意识与忧患意识。对于学制3年制的眼视光技术专业教育,主要以理科学生为主,与文科生相比,理科学生缺少人文社科类的积累。当学生走进大学之后,尽管学习时间十分充裕,但是少数学生对于专业课程感兴趣之外,还在课余期间沉迷网络游戏,使自身的人文素养进一步降低,对外表现出自以为是、功利心过重、责任意识缺失、团结合作能力不足、人际交流能力较弱等实际问题。当学生步入工作后,其内在问题更加明显,具体体现为服务意识薄弱、用户投诉较多,无法快速融入到工作角色当中。

(二)教育方面

1.师资力量薄弱眼视光专业教师一般源于各个院校的眼视光专业毕业学生,由单项的“学校”到“学校”过程,尽管教师拥有丰富的理论知识,但是人文素养培养意识薄弱,随着教学经验的日益提高,也具备相应的人文素养,但因缺少系统完善的教育培训指导,无法将人文素养转化到专业课程教学之中。对于人文素养丰富的任课教师,在课堂教学中没有把握职业特点,使教学缺少新意,学生的学习兴趣得不到有效激发。2.教学课程创设现阶段,在人才培养计划中,对于课程的设定主要以专业课程为主,而眼视光技术专业没有结合专业特征设置人文素养教育课程,例如思想道德修养和法律基础课程、优秀传统文化课程、毕业教育课程等人文素养教育内容,主要受众群体为所有院系不同专业的学生,这也与眼视光职业特征相悖,难以调动学生的人文素养意识,无法让学生了解眼视光的职业基本特征,限制了学生的综合发展。

三、强化眼视光技术专业人文素养教育的策略

(一)强化教师的人文素养水平

正所谓“德高为师,身正为范”,教师的一言一行对于学生来讲影响颇深,教师的人文素养水平,对学生价值观念的形成有着重要作用。高职院校人文素养教育在职业教育中,有着显著的特殊性特点,拥有职业色彩,依托于从事职业有关的人文素养教育培养,强化眼视光技术专业教师的人文素养水平,有利于提高学生的人文素养,为学生日后工作奠定良好基础。眼视光技术专业教师在强化自身教学水平与职业素养的基础上,也要重视知识理论的扩展与延伸,通过参与教育实践、社会实践等活动,在日常教学过程中,利用自身的人文品质,不断向学生传输人文涵养,帮助学生养成满足眼视光专业职业特征的人文素养与良好品质,促进学生的全面发展。

(二)在职业实践中强化学生的人文素养

职业教育活动是一种实践教学活动,需要运用理论知识与实践经验,在完成理论知识教学的情况下,开设校内实训与校外实践活动,让学生在逼真的校内实训与校外实践参与中,积累更多的工作经验,强化自身的人文素养。基于职业特点,眼视光技术专业的校内实训活动应该以核心技术为主,以此强化学生的实践技能,规范操作流程、强化实践效率与精准度,培养学生的人际交往能力;另外,校外实践活动形式多元,如常见的见习活动、实习活动、兼职活动、社会服务等,学生在实践交流中,与实际被检者相互接触,为其解决相应的工作难题,使学生的沟通能力不断提高,让学生逐渐养成认真、负责、谨慎的职业态度。

(三)利用多元化教学手段

眼视光技术专业教师应该结合学生的学习基础、接受能力、兴趣爱好等方面,应用新颖的教学方式。围绕教学内容,教师利用情境教学方法,为学生创设逼真的学习情境,提高学生的学习体验感,使学生对所学内容有深刻的了解,强化学生的实践操作规范化水平,保障教学的整体效果。同时,在综合性实训教学中,眼视光技术专业教师基于职业特点,为学生设计多元化实践内容,让学生在逼真的职业情境下,强化学生的问题分析能力与问题解决能力,促进人文素养的融入,使学生形成严谨、认真的职业态度。除此之外,眼视光技术专业教师在实践教学活动中,可运用小组合作教学方式,为学生精心策划学习任务,并让学生在小组内通过合作分工、讨论研究、实践操作、验证分析等不同学习环节,使学生的团结合作能力、统筹规划意识进一步提高,有效锻炼学生的实践操作技能,提高学生的人际交往、协作互动的综合能力,为学生日后走向工作岗位奠定良好基础。眼视光技术专业教师针对课堂作业的优化与创新,可通过增设问卷调查、报告撰写、作品设计等不同方式,激发学生的主观能动性,使学生的综合能力不断提高,以便让学生在未来的工作中更好地应对工作难题,提高学生的人文素养。综上所述,人文素养教育的培养与强化并非是朝夕之事,需要眼视光技术专业教师基于职业特点,将人文素养教育贯穿关于职业教育的始末,强化学生实践技能的基础上,还要把人文素养教育与理论教学、实践指导、社会实践、校内实训等相互融合,为学生提供展现自我的学习平台,促进学生职业素养的发展,才能使眼视光技术专业毕业学生成为行业的优秀人才。

参考文献:

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[3]刘宁.关于“现代学徒制”的眼视光技术专业实践探索[J].数码世界,2019(11):133.

光技术范文篇8

关键词:蓝光盘密集波分复用

随着蓝光盘摄像机和录像机的出现,电视传媒行业从传统磁带记录走向了光盘记录。虽然这是光技术在广电领域应用的一小步,却是广电科技与时俱进的一大步。

大约40年前,人类已经拥有第一根海底光缆。光通讯,在电信高端领域,方兴未艾。时至今日,在实验室,日本NEC和法国阿尔卡特公司分别实现了总容量为10.9Tb/s(273x40Gb/s)和总容量为10.2Tb/s(256x40Gb/s)的传输容量最新世界记录。而单模光纤的无中继传输已经达到4000KM。从技术上看,再有5年左右的时间,实用化的最大传输链路容量有可能达到5-10Tb/s。简言之,网络容量将不会受限于传输链路。

以下我们分别对光存储和光传输方面做以详细阐述。

一光存储

资讯对储存容量需求日增,光存储技术在记录密度、容量、数据传输率、寻址时间等关键技术上有着巨大的发展潜力。业界一直在积极开发更高容量的各种储存技术。蓝紫色激光存储技术(Blue-VioletLaser)、磁光盘存储技术、做为硬盘(HDD)技术和磁光盘技术的结合的近场光盘技术超解析度储存技术(SuperRENS)、3D立体储存技术(MultiLayers;MultiLevel)以及荧光多层光盘技术FDM(FluorescentMultilayerDisc)等相继问世。

传统CD和DVD上有一层薄薄的反射层,和许多肉眼看不见的凹凸,它包含二进制信息。为了从这些盘片上读出数据,由一个半导体激光发生器产生特定波长的激光束,射向旋转中的光盘片,然后反射光通过棱镜和透镜构成的组镜机构再射向接收数据的光电装置,而这个光电装置连接的电路能够辩识出激光所反射回来的数据。在光盘上,数据是凹槽(pits)及平面(lands)的型式来加以编码,而光电装置的电路能辩识出激光射中的平面及射中凹槽的所走距离差这就称为相位提升(PhaseShift),而这个技术就是在光盘中资料储存与读取的基础。经由光电读取装置,反射回到的凹槽与平面的变化将会转换成1与0的数位讯号,从而构成数据流特征。DVD之所以容量比CD大,无非是在同样面积的盘片上凹凸更多罢了。若要有效地缩小记录点大小以提升记录密度,必须使用短波长的光源;或者使用高折射系数的介质;或者提升透镜的NA(数值孔径)值。显然在一个存储容量巨大的盘片上,红色激光根本无法辨识那么多更密集的凹凸了。因此索尼及其它公司纷纷转向蓝色激光的研究。蓝色激光的波长较短,因此驱动器可以辨识出更小半径的凹凸,盘片的容量就可以做的更大。现在的蓝光盘技术不管是日欧韩9家AV产品制造商联合制定的新一代光盘规格"蓝光光盘",还是东芝和NEC向DVD论坛提出的"AOD(高级光盘,暂定名)"规格,只不过是商家为自己谋求更高的商业利润而制定的不同的标准罢了。就核心技术上而言,没有太大的区别。让我们再深入了解一下蓝光盘和高密度光存储技术的发展趋势。

1、蓝光盘技术

蓝光盘技术属于相变光盘(PhaseChangeDisk)技术,它与传统光盘记录不同,传统光盘的记录和读出原理是利用磁技术和光技术相结合来记录和读出信息,而相变光盘的记录和读出原理只是用光技术来记录和读出信息。相变光盘利用激光使记录介质在结晶态和非结晶态之间的可逆相变结构来实现信息的记录和擦除。在写操作时,聚焦激光束加热记录介质的目的是改变相变记录介质晶体状态,用结晶状态和非结晶状态来区分0和1;读操作时,利用结晶状态和非结晶状态具有不同反射率这个特性来检测0和1信号。

实际的蓝光盘应用蓝紫色激光技术,能在直径12公分的盘片上,储存两小时的高清晰度视音频信号,在2002年2月的初期版本中,透过使用405nm的蓝紫色电射半导体,NA(数值孔径)值为0.85的读取头、以及0.1mm的光学透射保护层架构,蓝光盘可以将12公分的单面光盘片资料储存容量提升到27GB。它可以记录两小时的高清晰度视音频信号,以及超过13小时的标准电视信号。

在资料转换率方面,蓝光盘可以将高清晰度的电视节目,以36Mbps的速度从摄像机转换到播放媒体上,并能维持节目品质。另外,它还具有任意影像捕捉,以及重覆播放等功能。

在兼容性方面,由于蓝光盘采用MPEG2码流压缩技术,因此它同时适用于数字广播系统,可执行电视台多种视频记录与播放。

另外,在资料安全性部分,蓝光盘也采用了一种独特的ID写入模式,可确保资料安全,并为盗版问题提出一套保护版权的解决方案。

2、高密度光存储技术的发展趋势

(1)采用近场光学原理设计超分辨率的光学系统,使数值孔径超过1.0,相当于探测器进入介质的辐射场,从而能够得到超精细结构信息,突破衍射极限,获得更高的分辨率,可使经典光学显微镜的分辨率提高两个数量级,面密度提高4个数量级。

(2)以光量子效应代替目前的光热效应实现数据的写入与读出,从原理上将存储密度提高到分子量级甚至原子量级,而且由于量子效应没有热学过程,其反应速度可达到皮秒量级(1O-12秒),另外,由于记录介质的反应与其吸收的光子数有关,可以使记录方式从目前的二存储变成多值存储,使存储容量提高许多倍。

(3)三维多重体全息存储,利用某些光学晶体的光折变效应记录全息图形图像,包括二值的或有灰阶的图像信息,由于全息图像对空间位置的敏感性,这种方法可以得到极高的存储容量,并基于光栅空间相位的变化,三维多重体全息存储器还有可能进行选择性擦除及重写。

(4)利用当代物理学的其它成就,包括光子回波时域相干光子存储原理、光子俘获存储原理、共振荧光、超荧光和光学双稳态效应、光子诱发光致变色的光化学效应、双光子三维体相光致变色效应,以及借助许多新的工具和技术,诸如扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)、光学集成技术及微光纤阵列技术等,提高存储密度和构成多层、多重、多灰阶、高速、并行读写海量存储系统。

3、新型光盘技术的应用

大量的信息要求有大容量的存储设备,光存储驱动器和几种光储存媒体均将呈现出足够快的增长趋向。光存储市场的发展,将改变声音图象及其它数据的存储方式及传播方式。光存储产品可以利用自动换盘系统,组成光盘库、光盘塔、光盘阵列,实现提高整个系统的容量、数据传输率及多数据存储的可靠性。如果将光盘库、光盘塔及光盘阵列与自动换盘系统有机结合,可以大大提高系统容量、数据传输率和显著改善存储数据的可靠性。

在技术上,磁带已经基本上没有潜力了,而且与非线性的编辑系统存在明显的矛盾;专业光盘虽然不会在很短的时间内取代磁带,但其非线性、高密度、低成本、高传输速度的优势已经带来了良好的开端。Sony公司不失时机的推出光盘专业摄录像器材,这些设备使用基于蓝紫色激光技术的光盘作为存储介质,充分发挥非线性记录方式带来的灵活性。例如:PDW-3000专业蓝光盘编辑录像机(演播室机型),它可记录和重放IMX/DVCAM格式,具有完善丰富的输入输出接口,包括传统视音频和网络接口。它的双光头设计可实现高速文件读出。它具有快速图像搜索,图像索引功能和光盘的随机访问功能,可以快速定位到所需图像。它具有场景选择随机存取能力,使得任意定位素材段成为可能,跳过不必要的素材。特别值得提出的是这种录像机可以将高低分辨率素材同时记录在光盘上,高分辨率素材用于高质量节目的制作和输出,低分辨率素材可用于编辑,浏览等等,低分辨率素材还可以为互联网播出等用途提供数据。

二光传输

让我们再来看看光传输,现在各省市有线电视台网络中在主干线多使用光缆传输信号,在电视台内部的新闻网或制作网也使用光纤代替电缆传送素材文件。众所周知,光纤传输比传统电缆传输有频带宽、容量大、损耗低、保真度高、抗干扰等优点。而随着光电子器件的持续发展,光纤工艺的提高,以及光纤技术和IT技术的相互渗透和融合,光传输技术有了相当大的发展,这对电视台通信架构的改变起到了巨大的推动作用。以下是对满足电视台需求的光传输技术的具体阐述。

1、光纤技术的介绍

(1)单波长技术

对于业务量和距离长度要求不大时,普通的单波长技术就已能满足需求。几年前单波光纤的数据传输就已能达到10Gbps。目前在单波长上进行数据传输已经能够做到40G的带宽,虽然这已经是单波长所能够传输的极限,并且实用的传输容量也没有这么大,但相对电视台内部网近距离的视音频传输要求已经够用。

单波技术基于电时分复用(ETDM)技术,但由于微电子技术和光纤色散的限制,微电子技术难以支持电时分复用有新的突破。光纤上的色散是10Gbps及其以上速率系统传输距离的主要制约因素,且随着比特率越高而影响越大。

(2)密集波分复用

对于传输量更大,传输距离更远的要求,仅靠提高单信道系统的速率已没有空间,另一种途径就是使用复用技术。光复用的方式有很多种,目前比较成熟并已进入大规模商用阶段的是光波分复用,尤其是DWDM--密集波分复用。(DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing)

DWDM技术简单地说是在一根光纤上接入不同波长的光信号,使传输容量比单波长传输容量增加几倍甚至上百倍。提到DWDM,不能不提掺铒光纤放大器(EDFA)。EDFA的出现使得DWDM得以实用。EDFA是一种全光放大器,它的使用取代了原来光-电-光的中继再生方式,突破了光电、电光转换的速度瓶颈,使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能,是DWDM系统及未来高速系统、全光网络不可缺少的重要器件。EDFA工作窗口在1530-1565nm,对波分复用中的每个波长补充功率,并经过若干个EDFA再用再生器来消除色散的影响。

使用DWDM,可以大大提高光缆传输容量,节省光纤,降低传输成本。DWDM目前可商用的水平,我国的传输容量为80Gbps,国外如朗讯公司的传输容量为400Gbps,实验室的水平则已超过Tbps。

(3)新型G.655光纤

(4)全波光纤

使用全波光纤,增加传输频带。在未来的电视台光纤网中,除了传输多路的视音频数据以外,还会传输大量的管理数据。充分地拓展可用频带已成为关键。而在光纤的另一个低损窗口1.31um,虽然石英光纤在此波段时的色度色散为零,但由于1385nm附近存在着一个OH-离子吸收峰,对光纤传输能产生较大的衰减。而由此诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺,几乎可以完全消除由OH-峰引起的负面影响,并且使用与普通的G.652匹配包层光纤一样的标准。

由于开放了这一低损窗口,全波光纤的可用波长范围增加了100nm,使光纤的全部可用波长范围由大约200nm增加到300nm,可复用的波长数大大增加,而且在上述波长范围内,光纤的色散仅为1550nm波长区的一半,因而,容易实现高比特率长距离传输。同时,由于波长范围大大扩展,一方面可以将不同的波长分配不同的数据流,从而改进网络管理;另一方面,允许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其它元件,使元器件的成本大幅度下降,从而降低整个系统的成本。

此外掺镨光纤放大器(PDFA)的研制成功也解决了1310nm波长光的中继问题。掺镨光纤放大器工作在1300nm波长窗口,以掺镨光纤作为增益介质。在实用过程中,可分别使用PDFA和EDFA对1310nm和1550nm波长的光信号进行功率放大和补偿衰耗。

无论是工作在1550nm的G.655光纤,还是使用1310nm的全波光纤,最新的光纤技术带来的是更高的传输速度和更大的传输容量,这为电视台使用光纤传输多种数据打下了坚实的基础。由于突破了传输瓶颈,在传输视音频信号的同时还可传输大量的管理信息,包括文件的元数据以及其他SNMP数据流。这也为建立基于IP的视频管理网络铺平了道路。

2、因特网技术和光纤技术的结合

随着因特网技术的快速发展,ATM、SDH、IP等技术不断融入到光成域网的建设中。目前代表发展方向的是IPoverWDM技术,其中比较成熟的解决方案是GEOverDWDM(GE:千兆以太网)。GEOverDWDM对于有线电视网络最大的好处就是可以实现在原有光纤网络基础上平滑、连续性的网络升级,同时可以和原有的10Mb/s、100Mb/s以太网无缝连接,能降低系统的成本和复杂性,保护广电系统的投资。

IPoverDWDM通俗的说法就是让IP数据包直接在光路上传送,减少网络层之间的冗余部分,能够省去网络运营商的成本,同时也降低用户使用通信业务的费用。GEoverDWDM是IPoverDWDM的一种廉价方式,适用于广电系统城域IP骨干网的建设。

千兆以太网(GE)技术是目前技术成熟的最快速以太网技术,它可以提供1Gbps的带宽,由于采用和传统10Mb/s、100Mb/s以太网同样的帧格式和帧长,因此GE可以在原有低速以太网基础上实现平滑过渡。目前GEOverDWDM使用光放大器后的传输距离已可达到640公里。在现有的有线电视网络基础上,使用千兆以太网技术,具有一定的现实经济意义。可以预见,GEOverDWDM技术将成为广电网络中城域网的理想方案。

随着各种光传输技术不断地投入使用,整个电视台的网络架构将会发生巨大改变,而全光网和光接入网的建设和发展,使这种趋势越来越明显。

三光应用

由以上光记录和光传输的介绍,我们可以了解到光技术已经逐渐渗透至专业视频领域。以下为笔者设想的以光技术为基础构建的新型电视台IT制作网。相对于传统电视台制作网它将具备以下特性:

1.首先是高效的资源共享能力。可以实现快速的数据存取、迁徙及交换。

2.由于光盘录像机的出现,文件化的素材交换方式得以实现,解决了传统电视台制作网素材上下载消耗时间的瓶颈。

3.具有智能化的网络监控管理功能。

4.整个网络具备可扩展性,强容错性,高兼容性以及与其他网络的互换性。

我们可以设想以下的以光技术为基础的全光业务网,当然这里的全光目前不会是完全的光技术,也包含节点转换上使用的一些光电和电光设备。前期节目素材由光盘摄像机采集,光盘摄像机可以是高端的SONY的PDW蓝光盘摄像机,它的记录文件格式是MPEG24:2:2P@MLIMX或者是DVCAM格式;也可以是低端的东芝的家用DVD光盘录像机,它的记录格式是MPEG2TS流。以上文件格式的素材在摄像机内部被刻录到蓝光盘或普通的DVD碟片上。通过相应的光盘录像机或专用的光盘驱动器由光纤实时传输并存储到后期编辑制作单元。制作单元为现有的电视台制作工作站,由后期编辑制作单元来进行原始素材的编辑及后期处理工作,各种特效、字幕、配音、片头等在此处完成。制作完的节目由光纤无损地送入中央存储部分的光盘库中,一方面用于播出。另一方面,可以实现节目的存储和归档或者利用光盘录像机下载,便于以后的索引和节目调用。基于SNMP(简单网络管理协议)技术的系统监控单元通过与各单元交换信息,实时监测系统在节点光交换设备和传输通路上的光纤状况。采用光纤作为工作站点连通的物理方式,用于数据的迁徙,设备和业务运营管理等控制信息的传递。采用光盘库作为中央存储单元,其管理软件可以区分短期存储的播出节目和长期存储以供后用的节目。短期存储的节目存储在一级光盘库,节目播出后定时删除。长期存储节目编目后放至二级光盘库,作为媒体资源有原则的开放,不同级别的用户通过光纤有偿或免费获取媒体资源。一级光盘库为在线存储体,容量以电视台内部人员充分使用即可,它是提供给电视台内部用户使用的高速媒体资源共享体,满足包括播出,节目制作,节目下载的宿求。二级光盘库为近线存储体,为海量存储,它的媒体资源存储主要为节目的再利用和再加工服务,另外为电视台以外的用户提供VOD或者媒体资源再利用和交换的宿求。

以上设想的网络比较现今的网络,由于光技术的使用,可以突显出高速共享的精神,达到用户所见所得的需求。真正实现网络化、数字化的实时的信息交换。

光技术范文篇9

论文摘要:日光温室的建设发展已成为我区发展农业三大主导产业之一的项目。为了强化此项主导产业快速、健康、有序、可持续发展,应尽快扭转改变日光温室蔬菜生产的科技含量低下,导致经济效益一直徘徊不前,难以提高的现状,以达到优质高产高效的目的。

论文关键词:日光温室蔬菜管理提高效益

近年来,日光温室蔬菜生产作为高效农业在我市发展较快,主要布局在210国道沿线。日光温室的建设已成为我市发展农业三大主导产业之一。政府在组织领导、资金、物质的投入方面加大了投资力度,有效地促进了日光温室蔬菜生产规模化、效益化。建立的高效农业示范区、示范点效益显著,科技含量高,带动幅射作用大,整体工作有了突破性的进展,使El光温窀的发展出现新热潮。

为了强化此项主导产业快速、健康、有序、可持续发展,尽快扭转改变El光温室蔬菜科技含量低下、经济效益一直徘徊不前、难以提高的现状,依据几年的上作实践,略谈存在的问题及解决办法。

一、存在问题

1、建棚质量差。

建棚质量差是普遍问题,主要原因有:一是缺乏科技知识,不能科学建棚;二是认识模糊,抱着试试看的态度,建造质量无法谈起;三是不少农户思想不纯,目的是为骗取贷款,建棚只是敷衍了事;四是运动式的建棚热潮,完成政治任务的思想,有个模样就行。

2、没有形成有规模的蔬菜专业户。

据粗略的掌握,90%的农户所建菜棚数量和面积甚少,还是以大农业或其他副业生产为主,温室蔬菜生产只是梢带,碰好吃一嘴,碰不好拉倒,没有长远打算。

3、面大分散的现状,难以管理。

近年来我市发展的lE光温室,面大分散,业务部门尽力而为也无法管理好所有的大棚技术。农户也因建棚数量甚少,不能将其作为主要经济收入,从而使技术人员的指导工作难以开展。

4、扶持资金扯皮问题严重,制约发展。

由于上述问题,所以规模小效益差,扶持贷款不能如期回收,影响周转。而信贷人员又是终身负责制,对难以收回的贷款深感胆怯,导致新发展的乡村户应扶持的贷款不能按时到位,影响工程进度,挫伤了种植户的积极性,虽经政府部rJ多次协调,扯皮现象还是迟迟不能解决。

5、管理跟不上。

①、对温度的管理。菜棚不能持续保证适宜的温度是普遍现象,温度忽高忽低,昼夜温差很大。究其原因:一是不懂具体品种的生物学杼陆二是管理粗放或措施不得力,而导致生育不正常,产量低,品质及效益差。

②、对光照的管理。lE光温室大多用草帘作为覆盖保温材料,在卷放过程中,损伤棚膜,同时棚膜上不可避免地落有尘土,影响棚膜的透光率。另外进入冬季天寒lE短,帘子揭迟放早,光照时间不足。

③、连阴雨雪天气对蔬菜生产造成严重威胁。光照不足,温度较低,空气相对湿度较大,导致蔬菜光合作用下降,根系对水分的吸收能力减弱,m现落花、落蕾及落果现象,造成植株徒长,抗逆性降低。

④、浇水施肥。不少菜农在日光温室中大水漫灌,室内湿度急剧增加温度下降。病虫害严重,土壤肥料渗漏,施用未腐熟的有机肥,土壤消毒不彻底,虫害大量发生;大量施用化肥,土壤理化性状发生改变,影响植株对土壤中水分和养分的吸收;不按照蔬菜在各个生育期所需的营养元素配方施肥。

⑤、防病防虫。病虫害防治对广人菜农来说,普遍存在认识不到位,以防为主的意识淡薄。在病虫害发生轻微时,未能及时治疗或不能及时发现。等到严重时,治病心切,用药的种类和剂量偏大,产生药害。有的单会用高毒高残留农药,不能对症用药,影响防治效果,降低了产品的商品性,也严重影响了消费者的身体健康。有的菜农怕产生药害,又用小剂量农药喷洒,出现药到而病不除的现象。

⑥、茬口安排不合理。温室种植的蔬菜种类有限,要种植经济效益高的蔬菜品种,决定品种自身档次和遵循市场导向,还有产品的品质及产量。在生产技术中的关键环节之一是茬口安排,要按其特性科学搭配合理安排。连续多年种植同一种或同一类蔬菜,致使土壤营养不平衡,出现缺素症,影响蔬菜品质和产量。同时,连作也为同一种类蔬菜的病菌和害虫提供了繁衍条件,病虫害在温室内发生严重,导致产品质量下降,品质恶化,商品性下降,大大降低了日光温室的效益。

二、解决办法

1、依靠政府的政策和科技进步、社会的发展,推动我市温室蔬菜生产的产业化进程。

我市温室蔬菜生产,作为主导产业立项以来,引起政府的高度重视,出台了许多优惠政策,为推动大棚蔬菜的产业化发展提供了条件,带来了契机。我们应充分抓住机遇,转变思想观念,坚定不移地认识到高效设施农业是今后发展的方向。以科技为先导,提高业务人才队伍和广人菜农的科技文化素质而努力。

2、彻底改进建棚质量,高起点、高标准、高科技。

建棚质量的好坏,直接影响着大棚使用的寿命和经济效益。所以建棚的立地条件选择、墙体的厚度、受光时间和受光率、设施结构、所用材料的成本核算、质量等都要因地制宜。今后建棚要立足于高起点、高标准、科技含量高的求实态度。

3、严格实施区域化布局,发展有规模的专业乡、村、户。

我市是多种气候并存,从气候特点和自然资源看,可以周年进行蔬菜生产。以节约能源和可持续发展看,首先推动生产的区域化布局,因地制宜地发展有规模的大棚蔬菜,生产专业乡、村、户,才能实现规范化管理、集约化生产、步人产业化道路。

4、加速提高日光温室蔬菜生产的经济效益,促使扶持资金的正常运转。

发展中扶持资金相当重要,只有正常运转才能发挥积极作用。今后要保证正常运转必须做到①严格审批②实施中多方配合,勤检查监督:③提高建成已投人生产大棚菜的经济效益是关键的关键。

5、科学管理。

①、持续保证温室内的适宜温度。掌握好大棚内的温度,是整个生产过程中的关键措施。应及时开放通风口的大小、间隔交替放帘、灌水等技术措施调控温湿度;及时关闭通风口、提高覆盖帘的质量、盖严帘子、生火炉、火盆、电热丝等加温技术措施,提高温度。只有保证各个生育期的适宜温度,才能正常生产发育,达到优质、高产、高效益的目的。这是一项细致、耐心、持久的工作,说起来容易而做起来就非常困难。

②、优化光照条件。应改草帘覆盖为棉被覆盖,延长寿命,避免损坏棚膜,使用质量高的无滴膜,并经常清洁膜面尘土。进入冬季,在大棚的北侧弱光处挂反光膜,增加北侧的光照。

③、合理浇水施肥。大力推广膜下暗灌技术,此项技术适用、易掌握、成本低、效益好。有条件的还可使用滴灌。浇水以勤浇少量为宜,阴雨雪天气不浇水。施肥种类因作物而定,一般叶菜类以氮肥为主,茄果类及瓜类以沼液、有机肥为主,适当配以磷钾肥。总的原则是施足底肥,在不同生长期按作物需肥种类和需肥量追施速效性肥料。

④、克服恶劣气候的影响。低温阴雨雪天的管理是日光温室栽培中的关键,光照不足可采用日光灯,在连续阴雨雪天气后骤晴时及时间隔揭帘。棚温低及时采用加温措施,升高时要及时排放棚内有害气体。进行叶面喷肥提高植株抗寒抗病能力。

⑤、加强病虫害防治。要以预防为主,防治并举的措施。选用抗病良种,清理田园,土壤消毒,培育壮苗,调控好温湿度。在病虫害高发期及时预测预防,发生时要认准病虫,对症用药,提高防治效果,有效防治并发病害,减少喷药次数,减轻污染。

光技术范文篇10

[关键词]光纤化改造;技术创新;光纤

随着通信技术的发展,光纤正全面替代铜缆。在“互联网+”的大背景下,为响应国家和黑龙江省的宽带提速要求,信息技术公司通过自主光改、合作光改方式大面积推广居住小区光纤入户改造。随着主干光缆数量的不断增加,小区光缆网络不断建设,用户GPON设备不断割接使用,在工程施工和后期维护中出现了某些技术不适应光改工作需求的情况,但国内没有可借鉴的技术经验,通过摸索对现有设备进行技术创新,可以满足大庆油田信息技术公司的光改工程需求和日常维护需求。笔者在光改工作中摸索出一些技术创新的思路、方法,并进行技术创新,获得了很好的效果。

1光改中的技术创新思路

在公司整个光改工作的各个环节中,工作人员或多或少会遇到这样或那样的问题,有些通过管理手段可以解决,有些必须通过技术手段解决,然而现有的技术设备或方法不能很好地满足工作需求,有必要考虑采用技术创新的方法解决实际问题。1.1光改工作的技术创新点。光改工作有很多,可以分为两个方面,第一方面是光改的工程施工,第二个方面是光改后期的日常维护。光改工程施工方面细分为室内设备安装调试、数据配置等,室外光改工作地点见图1,光缆铺设、楼宇分纤箱安装、光纤铺设、入户光纤安放和光纤熔接等,在每个工作都有许多需要技术创新问题,根据自己工作情况可以找到不同的创新点。例如,从事网管数据配置的工作人员,可以在GPON数据配置脚本制作方法上找到技术创新点;在用户家中的光纤尾纤布放是否美观的问题上找到墙壁盒改造的技术创新点;针对光纤后期的验收工作需要光纤对纤也可以提出技术创新点。在实际工作中,面对光改中存在的问题只要进行积极思考,都可以找到技术创新点。1.2技术创新的步骤。技术创新的步骤总结见图2,分3个阶段:第一阶段是实验阶段,根据需求通过实验解决工作中的技术问题;第二个阶段是形成成果,包括申请专利、、形成科技成果报告;第三个阶段是应用推广,这个阶段要解决批量生产中存在的技术问题,然后生产出产品,将成果应用在实际生产中并转化为效益。本文重点讨论技术创新的第一阶段,在光改生产工作中要善于发现问题、提出问题,然后通过个人或者工作室的集体力量找出解决方案,具体实施技术方案,并在一线工作岗位进行检验,在检验中还会发现问题,再经过多次改进,使技术创新成果达到满意的效果。1.3技术创新的选题。技术创新选题很重要,具有实用价值和效益。技术创新选题可以从几个方面考虑,第一方面,选择光改中影响面大、工作强度大、工作效率低的问题;第二方面,选择现有设备技术手段落后,不适应特定环境下工作或使用效果差,并可以通过提高技术实力改变问题;第三方面,从光改工程和光改后日常维护入手,从符合公司发展需求且维护人员急需的方面选题。1.4技术创新的方法。掌握一定的技术创新方法可以加快技术创新的速度,提高创新效果,常用技术创新方法有大庆油田的“283工作法”、国内“和田十二法”、国际上的“TRZI理论”等,灵活应用熟悉的几种技术创新方法,加上相关技术知识能够解决企业光改中面临的各种问题。1.5突破关键技术。每项技术创新都有技术难点,只有攻破关键技术,才能完成技术创新。而寻找关键技术的突破点需要企业工作人员具有相关技术知识储备、具有创新思维,并要经过大量实验,有时还需要极其关键的灵感。

2ONT语音测试器的创新思路

笔者所在单位居住小区光纤入户改造已经完成,几十万用户将改造使用ONT(又叫GPON或者光猫),使外线人员的维护工作量大大增加,因此,企业需要针对日后ONT的维护工作提出技术创新。2.1提出问题。外线工需要到楼区各家各户安装调试及处理故障,反复上下楼,工具包携带的测试工具多且比较沉。现在出现的问题是ONT语音测试使用测试话机操作步骤多、效率低,再加上测试话机体积笨重会增加工人负重。2.2解决方案。针对上述问题,企业有必要研制一种测试步骤简便、测试效率高、体积小、重量轻、易携带的ONT语音测试工具。对ONT故障进行分析得到ONT故障分布图见图3,通过ONT故障分析,去掉测试话机10%不常用的来电显示、振铃、拨号功能,抓住主要功能,研制一款小巧的“ONT语音测试器”。2.3实施。根据方案做出的第一代ONT语音测试器,由测试器、测试线、耳机组成,采用单片机自动操作。关键技术是解决单片机识别交换机的信号音技术和开发采用特殊程序并配合少量电路代替了DTMF集成电路,精简电路缩小体积。将ONT测试器接到ONT语音端口后,无须人工操作,可自动完成ONT设备语音馈电、蜂音、拨号、报号等功能测试。2.4检验。拿着制作出的第一代ONT语音测试器来到现场,给外线人员使用,他们对ONT语音测试器给予了肯定,大大方便了外线工携带和操作简便,但是还有需要改进的地方,耳机不方便携带,测试线长不方便携带,测试线针的接头多方便携带。2.5改进。针对一线工人提出的要求,改进后的第二代ONT语音测试器与原测试话机对比,测试效率提高了2倍,重量是原来的1/10,体积是原来的1/40,还可以应用可以满足ONU和AG的语音测试。2.6加工和推广。ONT测试器申请了技术专利保护,由于成本低便于找工厂加工成产品,能够满足大庆油田所有ONT设备的语音端口工程测试和日常设备障碍定位需求,还可以满足全国通信行业NGN网络中的语音终端设备语音信号测试,具有一定的推广价值。

3楼宇光纤对纤器的创新思路

在光纤化改造的建设和后期维护中,光纤对纤是必不可少的环节,只有保证光纤连接的准确性,才能确保系统投产及用户业务畅通。然而现在的对纤方式存在一定的弊端,针对这种技术的创新主要在工程施工方面应用比较多。3.1提出问题。现有光纤对纤方式存在多纤查找难度大、光线较强不易观察、弯曲尾纤易损伤光纤、易造成人眼伤害的问题。3.2解决方案。设计出楼宇光纤对纤器主要由光纤连接部件、红光散射器件及外壳组成,提供16路光纤对纤功能。3.3实施。楼宇光纤对纤器关键技术是寻找一种红光散射器件,经过大量的筛选实验找到一种满足要求的材料,做出第一代楼宇光纤对纤器。3.4检验。拿着制作出的第一代楼宇光纤对纤器来到光改现场,给外线人员使用,他们对楼宇光纤对纤器给予了肯定,大大提高了对纤效率,但是还有需要改进的地方,体积需要减少,还需要连接LC光纤的接头,方便操作。3.5改进。针对一线工人提出的要求,改进后第二代对纤器,体积是第一代的1/4,可以吸附在铁箱上,解放了外线人员的手。3.6加工和推广楼宇光纤对纤器申请了技术专利,不但可以应用在油田通信中,还可以广泛应用在国内任何涉及光纤对纤的行业,如通信、电视、视频监控等行业,应用前景非常广阔。

4结语