① 无线激光笔的工作原理及优势是什么
1、内置镭射激光笔、同时带有相关摇控功能按钮。按动上、下翻页按钮等同于按下计算机键盘的Pageup、Pagedown键。
2、RF无线连接技术,使用时无需将发射器对准接收器。
3、USB接口,即插即用,功能实用操作简单,使用方便。
4、发射器采用人体工学设计,适合长时间使用;接收器美观小巧,节省空间。
5、产品采用最先进的RF射频设计,微功率发射,对人体无损害,绿色、健康、环保、节能。
无线激光笔是广大教师、培训师、专家、学者、教授、演讲人员及移动商务人的贴心好助手,同时也是很好的商务馈赠电子礼品。激光电子教鞭可广泛在学校、科研院所、政府机构、智力密集型企业、培训中心、医院、酒店、展览、投标、商务交流等场合使用;同时无线激光笔也是投影机、笔记本电脑的必备附件和最佳促销赠品,并可根据用户的需要提供个性化LOGO的贴牌服务。
② 无线激光与无线蓝牙鼠标的优缺点
无线激光也可以是无线蓝牙鼠标,这两个不冲突。
1、无线激光,是指鼠标的两个特性,一个是无线,另一个是激光。激光鼠标和普通的光电鼠标不一样,精确度和灵敏度要好得多。
2、无线蓝牙,是指鼠标的一个特性,就是蓝牙技术支持的无线。它可以是机械鼠标、光村,也可以是激光鼠标。如果是激光鼠标,那它就是无线激光鼠标了。
3、无线鼠标里,除蓝牙鼠标外,还有2.4g无线鼠标,这个鼠标的无线技术和蓝牙不一样,其它的可以一样。不如蓝牙功耗小、省电和辐射小。但便宜。
③ 激光通信与无线电通信在原理上有什么区别
激光是一种光波,也具有电磁波的性质。然而。激光与一般的无线电波又有明显的不同,激光的频率为几亿兆周,是微波(超高频电磁波)频率的10万倍以上。由波长
与波速C及频率
的关系式
可知,激光的波长非常短,所以其波动性远比无线电波差。相反,激光却具有奇特的粒
子性,因而使它在军事通信中成为引人注目的“后起之秀”。
激光通信与无线电通信基本相似,在发送端用激光器发出的激光作为载波。话音信号通过发话器变为电信号送入调制器,调制器控制载波的某个参数(频率、振幅或相位)使其按话音的变化把话音信号寄载在激光光波上,通过发射望远镜(也称发射天线)发送出去在媒质中传播。在接收端,接收望远镜(也称接收天线)将激光信号按发送端的逆方向转化为话音信号。
根据传输媒质的不同,激光通信可分为宇宙通信(激光在大气层以外的宇宙空间传播)、大气通信(激光在大气层以内传播)、水下通信(激光在水下传播)以及光纤通信(激光在光导纤维内传播)。
④ 激光有什么本领
(l)激光通信
用光传递信息,在今天十分普遍。比如,舰船用灯语通信,交通灯用红、黄、绿三色调度。但是所有这些用普通光传递信息的方式,都只能局限在短距离内。要想把信息通过光直接传递到遥远的地方,就不能用普通光,而只能动用激光。
那么如何传递激光呢?我们知道,电是可以沿着铜线输送的,但光是不能沿着普通金属线输送的。为此,科学家们研制出来一种能够传输光的细丝,叫作光导纤维,简称光纤。光纤是用特种玻璃材料制成的,直径比人的头发丝还要细,通常为50~150 微米,而且非常柔软。
实际上,光纤的内芯是高折射率的透明光学玻璃,而外面的包皮层则是用低折射率的玻璃或塑料制成。这样的结构,一方面能使光沿着内芯折射前进,就像水在自来水管里往前流动,电在导线中往前传输一样,即使千绕百折也没有什么影响。另一方面,低折射率的包皮层又能阻止光外泄,就像水管不会渗水,电线的绝缘层不会导电一样。
光导纤维的出现解决了传递光的途径,但并不是说有了它就可以把任何光都能传送到很远很远的地方去。只有亮度高、颜色纯、方向性好的激光,才是传递信息最理想的光源,它从光纤的一端输入后,几乎没有什么损失又从另一端输出。因此,光通信实质上就是激光通信,它具有容量大、质量高、材料来源广、保密性强、经久耐用等优点,被科学家们誉为通信领域的一场革命,是技术革命中最辉煌的成果之一。
激光通信先进在哪里?激光通信的优点首先是容量大。它的容量有多大呢?当我们平时打电话时,讲着讲着有时会串进来不相干的说话声。这种打架现象是由于一对电话线上只能通过一路电话,如果另外串进来一路电话,正常的通话双方就会受到干扰。假如有10对人同时用一对电话线通话,就等于20个人同时讲话,那就根本无法通话了。为了解决这个问题,就必须采用载波等方法,使各路电话分别处在各个频段上。由于普通电话的频率范围为300~400赫,而在一对电话线上最高频率只有1500千赫,所以在一对电话线上只能同时通过十几路电话。显然,这样的电信容量是远远不能满足当今信息社会的要求的。
如果我们把普通电话的传输信息量比作是小推车的话,那么激光通信则是汽车。由于激光的频率要比无线电波高得多,所以激光通信的信息容量要比电气通信大10亿倍。一根比头发丝还细的光纤就可以传输几万路电话或几千路电视节目。由20根光纤组成的光缆只有一支铅笔那样粗细,每天可以通话76200人次。相比之下,由1800根铜线组成的电缆,直径约7.6厘米,但每天却只能通话900人次。
尤其令人惊讶的是,光纤通信特别适合于电视、图像和数字的传递。据报道,一对光纤可在一分种内传递全套《大英网络全书》。
此外,制造光导纤维的材料是地球上到处都有的砂子——石英,只要几克石英就能制造出1千米长的光纤。这样,不仅原材料取之不尽、用之不竭,还可以大大节约铜和铝材。正因为如此,目前世界上发达国家都在竞相研究激光通信。于是激光通信成了争相发展的宠儿。
在通信技术史上,光纤通信技术的发展之快是前所未有的。拿通信技术史上的几个里程碑来看,电话从发明到应用,花费了60年左右的时间,并且电话通信至今仍大量、普遍使用。无线电技术(例如电报)从发明到应用也花了30年左右时间。电视技术虽然发展较快,但仍然孕育了约14年。而激光通信,从第一根低损耗光导纤维的诞生到应用,总共只有5年时间。现在激光通信不仅应用广泛,而且形成了巨大的光纤市场。
1977年5月,美国有一家大公司叫电报电话公司,它在芝加哥市内的两个电话局之间,敷设了世界上第一条短距离的光导纤维通信线路,此后在全美国近百个地方建立了总长几百千米的短距离激光通信线路。这就意味着在短距离内,激光通信已开始取代普通的电气通信。到了1983年,美国纽约到波士顿之间长达600千米的光导纤维通信已投入使用。
紧跟在美国后面的是日本。1984年,日本完成了从北海道的札幌至九州福冈的长距离光导纤维通信干线,全长达2800千米,中间联结着30多个城市。1993年12月,中国和日本之间横跨东海的光纤电缆已铺设成功。日本和美国之间横跨太平洋的长达1万千米的海底光缆也在设计中。
由于光导纤维通信的蓬勃发展,美、日、英、法等工业发达国家相继成立了光导纤维、光缆生产企业。世界上三大着名的光纤光缆公司——美国的西电公司、康宁公司和日本的住友公司,光导纤维产量每年都在12万千米以上。
总之,工业发达国家都已建立了全国性的光纤通信网络,以便彻底替代目前的铜质电线电缆,这项浩大的技术工程估计到2000年可告完成。到那时候,激光通信将给我们这个地球带来巨大变化。例如,足不出户就可以利用光纤网络在家中处理文件或参加一个会议;或者将家中的光纤网络与购物中心相连,如同置身在超级市场一样,坐在家中选购需要的商品,货款只须与电子金融购物系统结算。各地的医疗中心也可以从屏幕上查看病人的病情和化验报告,并据此开出处方单,从而真正做到“秀才不出门,可知天下事”,“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”。
激光和光纤还可以传送图像。首先,要将直径比人头发丝还要细的单根光导纤维组合成纤维束。在传送信息过程中,常用的纤维束有两种:一种叫传光束,另一种叫传像束。传光束的任务是将光从一头传到另一头。传光束结构比较简单,它是由多根单丝胶合在一起,再将其端面抛光、研磨,以便减少光进入光纤时的反射和散射损失,然后在传光束外面套上塑料护套。
由于一根光纤只能传送一个光点,要传送整幅图像就必须将光导纤维一根一根整齐地排列起来,这样组成的光纤束就叫传像束。
在传像束中,全部光纤都排列得整整齐齐,两个端头所处的位置都一一严格对应,一点也不混乱,就像一把整齐的筷子那样。比如,某根光纤的一头在传像束中处于第八排第八列的位置上,那么它的另一头也同样是处于八、八位置上。
传像束在传送图像时,首先将图像分割成网眼状,即一幅图像被无数根光纤分解成无数个像元,然后再传送出去。一根光纤负责传送一个像元,无数根光纤便能将整幅图像传送到另一端。如果要使图像传送得清晰,就要尽可能选用直径较细的光纤,因为光纤越细,在一定的传像束上就能容纳进更多的光束,这样就能传送更多的像元。显然,像元越多,图像就越清晰。
现在应用的传像束由上万根光纤组成,要把这么多光纤整齐地排列起来可不是一件容易的事。排列好后,再用一种叫作环氧树脂的有机粘合剂将两端胶合,使光纤粘结固定,保证两端光纤一一对应。对两个端面还要磨平和抛光。至于中间部分则不必粘牢,而是像二胡的弦那样松散,只须在外面加上保护的塑料套管,这样的传像束既柔软,又可以任意弯曲。
除了传送图像处,传像束还能传送一般的符号或数字,以及放大图像或缩小图像。
如要放大图像,可以将传像束做成一端大、一端小,就像锥体那样。当图像元从小端传到大端时,整幅图像就被放大。反之,如将图像从大端发送到小端,整幅图像就被缩小了。
此外,利用光纤还可以改变图像。如果根据需要有意打乱光导纤维的排列,就可以使出口端的像元并不落在原先对应的点上,而落到主观构思的点上,于是图像就改变了。如果将图像元进口端的光纤做成方形,而将出口端光纤做成圆环形,就能将方形的图像元变成圆环形的像元。
总之,光纤传像束有很大的发展潜力,在未来的光信息处理技术中将日益显示其独特的作用。
(2)材料加工
钻孔、切割、焊接以及淬火,是加工金属材料时最常用的操作。自从引进了激光后,在加工的强度、质量以及范围等方面开创了全新的局面。除了金属材料外,激光还能加工许多非金属材料。
激光钻孔机在激光钻孔机问世之前,对各种机械零件钻孔靠的是电动钻孔机或冲床。但机械钻孔不仅效率低,而且钻出的孔洞表面不够光洁。
激光钻孔的原理,是利用激光束聚集使金属表面焦点温度迅速上升,温升可达每秒l00万度。当热量尚未发散之前,光束就烧熔金属,直至汽化,留下一个个小孔。激光钻孔不受加工材料的硬度和脆性的限制,而且钻孔速度异常快,快到可以在几千分之一秒,乃至几百万分之一秒内钻出小孔。
比如,如果需要在金属薄板上钻出几百个连人眼都难以察觉出来的微孔,用电动钻孔机显然是不能胜任的,但用激光钻孔机却能在1~2秒钟内全部完成。如果用放大镜对这些微孔作一番细查的话,可发现微孔面十分整齐光洁。
激光钻孔还可用来加工手表钻石。它每秒钟可钻 20~30个孔,比机械加工效率高几百倍,而且质量高。同时,激光钻孔与下面我们就要讲到的激光切割一样,加工过程是非接触式的,即不像机械加工那样靠钢钻头逐渐钻透金属材料。因此,激光操作可以在自动化连续加工,或者在超净、真空的特殊环境中发挥作用。
激光切割机知道了激光钻孔的原理,就容易理解激光为什么可以切割金属材料了:只要移动工件或者移动激光束,使钻出的孔洞连边成线,就自然能将材料切割下来了。而且,不论是什么样的材料,如钢板、钛板、陶瓷、石英、橡胶、塑料、皮革、化纤、木材等,激光都如一柄削铁如泥,削木如灰的光剑,而且,切割的边缘非常光洁。
激光焊接机激光之所以能用来焊接,是因为它的功率密度很高。所谓功率密度高,是指在每平方厘米面积上能集中极高的能量。激光的功率密度有多高呢?我们可以作个比较:工厂里通常用于焊接的乙炔火焰能将两块钢板焊在一起,这种火焰的功率密度可以达到每平方厘米1000瓦;氩弧焊设备的功率密度还要高,可以达到每平方厘米10000瓦。但这两种焊接火焰根本无法与激光相比,因为激光的功率密度要比它们高出千万倍。这样高的功率密度不仅可以焊接一般的金属材料,还可以焊接又硬又脆的陶瓷。
激光淬火传统的淬火方法十分简单,先将刀刃烧红,然后骤然浸到冷水里,经过这一热一冷的处理,刀刃的硬度就大为提高。不过,这样淬火显然不太方便,效果也不一定理想。
激光淬火,是用激光扫描刀具或零件上需要淬火的部位,使被扫描区域的温度升高,而未被扫描到的部位仍维持常温。由于金属散热快,激光束刚扫过,这部位的温度就急骤下降。降温越快,硬度也就越高。如果再对扫描过的部位喷速冷剂,就能获得远比普通淬火要理想得多的硬度。
(3)激光照相排版
照相排版实际上是引入了光学摄影原理。用活字排版,必须根据书稿,依样画葫芦地检出各种大小、字体不同的铅字和符号进行排版。而照相排版要简便很多,它是通过排字机上的透镜,来改变字样的大小和形状的。至于用透镜为什么就能改变字样的大小和形状,这实际上就等于我们照“哈哈镜”。
用照相排版时,只需将光源通过透镜把需要的文字和符号,在感光相纸上成像,再经过显影和定影就形成了照相底片。然后,只要像印照片那样印刷就行。
照相排版可使用两种光源,刚才讲的是普通光源,相比之下,激光排版省时省力。由于激光亮度高,颜色浅,可以大大改善图像的清晰度,印出来的书质量自然就高。它的原理是怎样的呢?首先通过计算机把文字变成一个个点,然后用点来控制激光扫描感光底片,才真正拍摄出全息照相。
全息照相与立体照相是两回事。尽管立体彩色照片看上去色彩鲜艳、层次分明,富有立体感,但它总归仍是单面图像,再好的立体照也代替不了真实的实物。比如,一个正方形木块的立体照,不论我们怎样改变观察角度,只能看到照片上的那个画面,但全息照就不同了,我们只要改变一下观察角度,就可以看到这个正方块的六个方面。因为全息技术能将物体的全部几何特征信息都记录在底片上,这也是全息照相最重要的一个特点。
全息照相的第二个重要特点是,能以一斑而知全豹。当全息照被损坏,即使是大半损坏的情况下,我们仍然可以从剩下的那一小半上看到这张全息照上原有物体的全貌。这对于普通照片来说就不行,即使是损失一只角,那只角上的画面也就看不到了。
全息照的第三个特点是,在一张全息底片上可以分层记录多幅全息照,而且在它们显示画面时不会互相干扰。正是这种分层记录,使得全息照能够存储巨大的信息量。激光全息照的底片,可以是特种玻璃,也可以是乳胶、晶体或热塑等。一块小小的特种玻璃,可以把一个大型图书馆里的上百万册藏书内容全部存储进去。全息照相的用途日益广泛。
全息照相可以将珍贵的历史文物记录下来,万一有文物古迹遭到严重破坏,即使荡然无存,我们仍然可以根据全息照相重建。比如像北京圆明园那样的名胜,当年被八国联军焚毁,现在虽然打算重建,因为不知道原来的整个面貌,就难以完全恢复。如果全息照相提早100年发明的话,事情就好办了。
全息照相在工业上还可以用作无损检测。什么是无损检测呢?就是说,用激光全息技术既可以检查出产品有没有微小的毛病,又一点也不会损伤这些产品。
更令人感兴趣的是,目前全息照相还被用来拍摄全息电影和电视,不久观众会看到真实生活的图像画面了。即用激光“撞”击底片上的感光涂料,留下无数个对应的点,这些点经显影、定影后就重新变成文字或图像。这里,激光束相当于电子束,感光底片相当于电视机荧屏。接下来,用载有文字和图像的底片就可以去印书报杂志了。彩色电视机之所以能显示红、绿、蓝三色,是由于荧屏上涂有三色荧光粉,它们在电子撞击下会显出三种颜色。而激光照相排版也可以采用类似的原理,印刷出优美的彩色画面来。
(4)激光在医学上的应用
激光应用在医疗器械领域的成果是很多的,它可以扮演钻头、手术刀、焊枪等多种角色。
焊枪和钻头在眼科,激光主要是用来治疗视网膜剥离。视网膜剥离是一种很棘手的疾病,患者的视网膜与眼球内壁脱开,无法产生视觉。在激光没有问世之前,病人恐怕难免失明的苦难。
现在,医生可以用激光器对准病人眼底,使激光器发射出一束激光,通过加热使视网膜重新与眼球内壁合在一起。整个过程要不了几分钟,激光束就像焊枪一样,将病人的视网膜焊接好了。
除了焊接外,激光这把焊枪也可以用于切割。
白内障是老年人的常见病。病人的眼球前部的凸透镜——晶状体,由原来透明的弹性体渐渐变得混浊无弹性,光线就不能通过晶状体,落到眼底的视网膜上,病人逐渐看不见东西。治疗白内障的传统办法是,将眼球前部切开一条口子,然后从小口子中伸进一根细金属针。这根金属针温度极低,将浑浊的晶状体冻得粘在针上,然后一起从小口子中带出,显然,整个手术比较麻烦。
如果用医用激光器来治疗,不仅方便,而且效果好。只要将激光束对准眼球内晶状体的前表面或后表面发射,就可以迅速切除掉晶状体表面的混沌膜。
在牙科,激光可以代替牙钻。根据世界卫生组织统计,儿童的龋齿发病率是相当高的,大约达到75%。用激光治牙,病人几乎没有不舒服的感觉,而且只要不发炎,一次治疗就能解决问题。牙科激光器是激光器中的小弟弟,它的功率很小,只有3瓦,相当于一支节能灯,几乎不产生热量。它的发射端实际上是像头发丝那么细的光导纤维。
治疗时,只须将光纤发射端接近龋齿灶,发出激光束,龋处组织会分解,然后用清水冲洗掉。如果龋齿仅是浅度的牙珐琅质受损,激光束会将受损处的细微孔隙一一封死,这样便可以阻止乳酸腐蚀牙本质。如果已出现了龋孔,用激光束钻孔、清洗后,即可将人造珐琅质材料填入空洞中,再用激光加热接合处,使人造珐琅质材料与牙珐琅质融为一体。激光治牙不仅无痛、迅速,而且治疗后的效果也好。
激光手术刀如果要使用激光刀给病人的膀胱、心脏、肝脏、胃、肠等重要内脏动手术,难度就大了。激光怎么能进入到人的内脏里去呢?这就要靠医生手中的一件宝贝了,这件宝贝就是激光纤维内窥镜。
所谓内窥镜,是医生用来插到人体内直接观察器官的光学装置。但通常的内窥镜体积比较大,也比较粗糙,只能从病人口腔沿食道插到胃里观察。插胃是十分难受的,病人会感到很痛苦。激光纤维内窥镜则完全不同。用光导纤维做成的内窥镜又软、又细、又能弯曲,当它插入病人胃里时,不会有痛苦。除了胃,光纤内窥镜还能进入其他重要的脏器内。激光纤维内窥镜一方面可用来检查病人的脏器是否有病变,更主要的是可以将激光能量输入体内脏器中,对病变组织进行照射,也即加以切除,起到手术刀的作用。而且,用激光刀切割,伤口能自动止血,不需要结扎出血点,大大缩短了手术时间,伤口也不会发炎。如果用激光刀切除恶性肿瘤,还可以防止癌细胞扩散呢。
(5)激光武器
激光导弹在海湾战争中,以美国为首的多国部队向伊拉克境内发动大规模空袭,摧毁伊拉克的许多重要军事目标。最后,这场战争以伊拉克的失败而告终。有人说,海湾战争是一场先进武器的较量,这话确有道理。
美国的飞机上装有激光瞄准器,它能发射出红外激光。当一架担任侦察任务的飞机在空中发现地面目标时,就边在空中盘旋,边用激光瞄准器不断地向目标发射激光束。这种激光束实际上起着向导的作用。这时,担任攻击任务的另一些飞机就随后飞来,向目标扔下激光制导导弹。这些激光制导导弹上装有自动跟踪系统。这种自动跟踪系统等于导弹的眼睛,当导弹扑向目标时,它能根据从目标上反射回来的向导激光,不断地修正飞行中的航向,从而准确无误地击中目标。
其实,这类激光制导导弹,早在70年代,美国在越南战场上就使用过。现在不仅有空对地导弹,而且有地对地、空对空、地对空等多种激光导弹。
今天,人们已能够将无线电搜索雷达、激光雷达结合起来,组成作战系统。比如,当无线电雷达发现空中目标(敌机或导弹)后,就可以将目标的高度、方位和速度准确测量出来。只要目标进入一定范围内,激光雷达就会开启,发射出一束很细的激光束,紧紧盯住并精确测量出目标的位置,然后发射的激光导弹,会根据激光雷达提供的向导激光束,准确地命中目标,将其摧毁。这类激光导弹可以方便地部署在卡车上,也可以改装成反坦克导弹。
目前研制成的反坦克激光导弹,既可以从地面上发射,也可以从直升飞机上发射。导弹上装有半导体激光器,起着自动跟踪目标的作用,使导弹能百发百中地击中坦克。
激光雷达虽然精度高、体积小、操作灵巧、转移方便,但它也有缺点,就是容易受到气象条件的限制,也不适于在大范围内搜索目标。因此,它一般都与无线电雷达配合使用,互相取长补短。
激光枪和激光炮所谓激光枪和激光炮都属于激光战术武器。它们的外形像枪和炮,但它们发射的不是子弹和炮弹,而是激光束,使敌方人员伤亡或失明。这类枪炮的威力大小,与本身的能量和射击距离有关。现在激光枪和激光炮的有效射程还不远,所以死光的威力有限。
但是,死光武器的前景是无法估量的。一旦激光束的能量加大、有效距离增加,那就会成为名副其实的死光。比如,用激光炮打1万米高空中的飞机,由于激光束的前进速度是每秒30万千米,因此只需三万分之一秒的时间就能击中飞机。而在这短短的瞬间,飞机在空中仅够向前移动几厘米。这样,对于死光来说,活动的飞机实际上成了死目标,必死无疑。照此计算,即使是射向几千千米外的导弹,死光也只需花几十分之一秒,而在这个瞬间内,导弹也只能够向前飞行几十米。因此,死光有充分的时间将导弹摧毁在外层空间。
此外,激光还可以不断改变方向,对准各个目标,逐一摧毁,而且从经济上来说,制造激光炮要比制造洲际导弹便宜得多。
⑤ 计算机网络中常用的有线介质和无线传输介质有哪些简述它们的特点
一、有线传输介质
1、双绞线
由两条互相绝缘的铜线组成,其典型直径为1mm。这两条铜线拧在一起,就可以减少邻近线对电气的干扰。
特点:双绞线即能用于传输模拟信号,也能用于传输数字信号;性能较好且价格便宜。
2、同轴电
特点:比双绞线的屏蔽性更好,在更高速度上可以传输得更远;具有更高的带宽和极好的噪声抑制特性。
3、光纤
特点:由纯石英玻璃制成;通常被扎成束,外面有外壳保护。光纤的传输速率可达100Gbit/s。
二、无线传输介质
1、微波传输
特点:微波可以沿直线传播,因此可以集中于一点;可以防止他人窃取信号和减少其他信号对它的干扰,但是发射天线和接收天线必须精确地对准。由于微波沿直线传播,所以如果微波塔相距太远,地表就会挡住去路。因此,隔一段距离就需要一个中继站,微波塔越高,传的距离越远。
2、红外线
特点:广泛用于短距离通信;不能穿透坚实的物体。但正是由于这个原因,一间房屋里的红外系统不会对其他房间里的系统产生串扰,所以红外系统防窃听的安全性要比无线电系统好。
3、激光传输
特点:通过装在楼顶的激光装置来连接两栋建筑物里的LAN;由于激光信号是单向传输,因此每栋楼房都得有自己的激光以及测光的装置;不能穿透雨和浓雾,但是在晴天里可以工作的很好。
⑥ 红外、激光、微波的区别是什么
1、含义不同
红外是红外线的简称,是一种电磁波,可以实现数据的无线传输。
激光是20世纪以来继核能、电脑、半导体之后,又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”,激光是原子受激辐射的光。
微波是频率为300MHz~3000GHz(3THz)的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在0.1毫米~1米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波、亚毫米波的统称。
2、特征不同
红外的特征:红外传输是一种点对点的传输方式,无线,不能离的太远,要对准方向,且中间不能有障碍物也就是不能穿墙而过,几乎无法控制信息传输的进度。
激光的特征:原子中的电子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。被引诱(激发)出来的光子束(激光),其中的光子光学特性高度一致。
微波的特征:微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
3、应用不同
红外的应用:安防监控领域;汽车夜视系统;医疗器械行业;家庭电子行业;通讯领域。
激光的应用:激光加工系统;激光加工工艺;激光焊接;激光笔;激光切割;激光打孔;激光成像等。
微波的应用:微博杀菌;微波加热;微博萃取;雷达和通信等。
参开资料来源:网络-红外
参开资料来源:网络-激光
参开资料来源:网络-微波
⑦ 激光无线通信的物理原理是什么
激光是基于受激发射放大原理而产生的一种相干光辐射,能够发射出激光的装置,称之为激光器。人们常见到的各类普通光源,发出的光的定向性很差,单色性也很差。而激光具有许多与普通的光源发出的光不同的鲜明特点。
激光的特点有:
1.
高定向性:普通的探照灯光的光束延伸几千米后扩展的范围有几十米,而激光光源的光束延伸几千米后的扩展范围只有几厘米。
2.
单色性:由激光器发出的激光辐射能量,通常只集中在十分窄的频率(光谱)范围内,如氦氖激光器发出的频率为
4.74×10
14
Hz
的红色激光,它的频率宽度只有
9×10
-2
Hz
。
3.
相干性:由于激光是基于受激发射放大原理而产生的一种相干光辐射,满足相干条件,因而激光具有很好的相干性。
4.
高亮度:由于激光能把巨大的能量高度集中地辐射出来,所以,如果把强大的激光束会聚起来照射到物体上,可使物体的被照部分的温度升高到几万度。
通讯技术:激光是一种电磁波辐射,自然可以用激光作为光频载波而传递各种信息,即激光通讯。激光通讯可以分为地面大气通讯、宇宙通讯和光学纤维通讯。
⑧ 无线网络有那几种形式,分别有什么特点和应用
我理解为两种。一种是天翼或者联通的cdma卡,叫无线上网卡,可以在任何有手机信号的地方上网,相对网速慢,费用高。
另一种是自己搭建的无线网络,比如自己家拉入了网线或者光纤,接入一个无线路由器,这样在家里就可以使用笔记本或者手机的无线网卡接收上网。理论讲和台式机上网一样的速度,比较快,费用也比前者便宜。
两者特点和使用范围不同。一个一个字打出来,希望有帮助。
⑨ 无线网络的传输方式,要具体,详细的。每种传输的特点及作用。麻烦了~
无线传输分为:模拟微波传输和数字微波传输。
一、模拟微波传输
模拟微波传输系统原理图
模拟微波传输就是把视频信号直接调制在微波的信道上(微波发射机,HD-630),通过天线(HD-1300LXB)发射出去,监控中心通过天线接收微波信号,然后再通过微波接收机(Microsat 600AM)解调出原来的视频信号。如果需要控制云台镜头,就在监控中心加相应的指令控制发射机(HD-2050),监控前端配置相应的指令接收机(HD-2060),这种监控方式图像非常清晰,没有延时,没有压缩损耗,造价便宜,施工安装调试简单,适合一般监控点不是很多,需要中继也不多的情况下使用。其弱点是:抗干扰能力较差,易受天气、周围环境的影响,传输距离有限。目前,已逐步被数字微波、COFDM、3G、CDMA等取代。
二、数字微波传输
数字微波传输系统原理图
数字微波传输就是先把视频编码压缩(HD-6001D),然后通过数字微波(HD-9500)信道调制,再通过天线发射出去,接收端则相反,天线接收信号,微波解扩,视频解压缩,最后还原模拟的视频信号,也可微波解扩后通过电脑安装相应的解码软件,用电脑软解压视频,而且电脑还支持录像,回放,管理,云镜控制,报警控制等功能;现在随着数字存储方式的普及,接收下的来的信号可以直接通过NVR存储显示或者直接进存储服务器,配合磁盘阵列存储;这种监控方式图像有720*576、352*288或更高的的分辨率选择,通过解码的存储方式,视频有0.2-0.8秒左右的延时。数字视频监控价根据实际情况差别很大,但也有一些模拟微波不可比的优点,如监控点比较多,环境比较复杂,需要加中继的情况多,监控点比较集中它可集中传输多路视频,抗干扰能力比模拟的要好一点,等等优点,适合监控点比较多,需要中继也多的情况下使用,客观地讲,前期投资较高。
无线图像传输系统从应用层面来说分为两大类,一是固定点的图像监控传输系统,二是移动视频图像传输系统。
1.固定点的图像监控传输系统
固定点的无线图像监控传输系统,主要应用在有线闭路监控不便实现的场合,比如港口码头的监控系统、河流水利的视频和数据监控、森林防火监控系统、城市安全监控、建筑工地等。下面按频段由低到高对不同的图像传输技术进行介绍。
1.1--2.4 GHz ISM频段的多种图像传输技术
2.4 GHz的图像传输设备采用扩频技术,有跳频和直扩两种工作方式。跳频方式速率较低,吞吐速率在2 Mbit/s左右,抗干扰能力较强,还可采用不同的跳频序列实现同址复用来增加容量。直扩方式有较高的吞吐速率,但抗干扰性能较差,且多套系统同址使用受限制。
2.4 GHz图像传输可基于IEEE802.11b协议,传输速率为11 Mbit/s,去掉传输过程中的开销,实际有效速率为5.5-6 Mbit/s左右。后来制订的IEEE802.11g标准,速率上限达到54 Mbit/s,在特殊模式下可达108Mbps,该标准互通性高,点对点可传输几路MPEG-4的压缩图像。
应用在2.4 GHz频段的还有蓝牙技术、HomeRF技术、MESH、微蜂窝技术等。随着应用范围的逐渐扩大,2.4 GHZ这个频段处于满负荷工作状态,其速率问题、安全问题、干扰问题值得进一步研究。
1.2--3.5 GHz频段的无线接入系统
3.5 GHz的无线接入系统是一种点对多点微波通信技术,采用FDD双工方式,用16QAM、64QAM调制方式,基于DOCSOS协议。其工作频段相对较低,电波自由空间损耗小,传播雨衰性能好,接入速率足够高,且设备成本相对较低。该系统具有相对良好的覆盖能力,通常达到5 km~10 km,适合地县市级单位低价位、较大面积覆盖的应用场合;还可与WLAN、LMDS互为补充,形成覆盖面积大小配合、用户密度稀密配合的多层运行的有机互补模式。目前存在的问题是带宽不足,只有上下行各30 MHz,难以大规模使用。
1.3--5.8 GHz WLAN产品
5.8 GHz的WLAN产品采用OFDM正交频分复用技术,在此频段的WLAN产品基于IEEE802.11a协议,传输速率可以达到54 Mbit/s,在特殊模式下可达108Mbps。根据WLAN的传输协议,在点对点应用的时候,有效速率为20 Mbit/s;点对六点的情况下,每一路图像的有效传输速率为500 kbit/s左右,也就是说总的传输数据量为3 Mbit/s左右。对于无线图像的传输而言,基本上解决了“高清晰度数字图像在无线网络中的传输”问题,使得大范围采用5.8 GHz频段传输数字化图像成为现实,尤其适用于城市安全监控系统。
ZWD-2422无线高清传输器
图册无线传输设备(10张)
的工作频率4.9GHz-5.9GHz,当它收到其它RF设备或讯号干扰时能自动调整至适当的频率,所以一般不在5G左右频段的2.4G,3G不会干扰到ZWD-2422的无线高清传输。
WLAN传输监控图像,目前比较成熟的是采用MPEG-4图像压缩技术。这种压缩技术在500 kbit/s速率时,压缩后的图像清晰度可以达到1CIF(352×288像素)~2CIF。在2 Mbit/s的速率情况下,该技术可以传输4CIF(702×576像素,DVD清晰度)清晰度的图像。采用MPEG-4压缩以后的数字化图像,经过无线信道传输,配合相应的软件,很容易实现网络化、智能化的数字化城市安全监控系统。
2.4/5.8GHz 基于802.11n的产品,11n产品分为AN和GN分别工作于5.8GHz和2.4GHz,传输速率可达150、300、600Mbps,有效传输速率分别为60、160、300Mbps.随着高清摄像机的发展,这种高带宽的11N模式非常适合高清摄像机的传输。高清摄像机和高带宽无线传输设备的配合会逐渐成为无线视频监控的趋势。
1.4--26 GHz频段的宽带固定无线接入系统
LMDS系统是典型的26 GHz无线接入系统,采用64QAM、16QAM和QPSK三种调制方式。LMDS具有更大的带宽以及双向数据传输能力,可提供多种宽带交互式数据以及多媒体业务,解决了传统本地环路的瓶颈问题,能够满足高速宽带数据、图像通信以及宽带internet业务的需求。LMDS系统覆盖范围3公里~5公里,适用于城域网。由于世界各国对LMDS的工作频段规划不同,所以其兼容性较差、雨衰性能差,成本也较高。
2.移动视频图像传输系统
除了对固定点的图像监控的需求外,移动图像传输的需求也相当旺盛。移动视频图像传输,广泛用于公安指挥车、交通事故勘探车、消防武警现场指挥车和海关、油田、矿山、水利、电力、金融、海事,以及其它的紧急、应急指挥系统,主要作用是将现场的实时图像传输回指挥中心,使指挥中心的指挥决策人员如身临其境,提高决策的准确性和及时性,提高工作效率。富士达就移动视频图像传输采用公网和专用技术两种情况作相关介绍。
2.1 利用CDMA、GPRS、3G公众移动网络传输图像
CDMA无线网络的移动传输技术具有很多优点:保密性好、抗干扰能力强、抗多径衰落、系统容量的配置灵活、建网成本低等。CDMA采用MPEG-4压缩方式,用MPEG-4的CIF格式压缩图像,可以达到每秒2帧左右的速率;如果将图像调整到QCIF格式,则可以达到每秒10帧以上。但是,对于安全防范系统来说,一般采用低传输帧率而保证传输的清晰度,因为只有CIF以上的图像清晰度才可以满足调查取证的需要。如果希望进一步提高现场图像的实时传输速率,一个简单的方案是采用多个CDMA网卡捆绑使用的方式,用来提高无线信道的传输速率。目前市场上有2~3个网卡捆绑方式的路由器,增加网卡的代价是增加设备成本和使用成本。随着视频压缩技术的不断发展,单个网卡上3~4帧/秒图像传输速率是可以实现的,如果每秒钟可以传输3~4帧CIF格式的图像,可以满足一般移动公共交通设施的安全监控的要求。
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,支持特定的点对点和点对多点服务,以“分组”的形式传送数据。GPRS峰值速率超过100 kbit/s,网络容量只在所需时分配,这种发送方式称为统计复用。GPRS最主要的优势在于永远在线和按流量计费,不用拨号即可随时接入互联网,随时与网络保持联系,资源利用率高。
3G技术目前已经取代GPRS和CDMA逐渐,目前可以实现的有效速率达384 kbit/s,在网络部署的城区,可以实时传输一路CIF图像,每秒可达到20帧。但需要注意的是,即使速率提高了很多,也不要认为所有的移动交通设施可以同时将图像传输回监控中心,因为同时概念对于公网图像传输来说几乎是不可能的。
2.2 用于应急突发事件的专用图像传输技术
对于一些应急指挥中心的图像传输系统,往往要求将突发事件现场的图像传输回指挥中心。例如遇到重大自然灾害,水灾、火灾现场,群众的大型集会和重要安全保卫任务现场等。这类应急图像传输系统不宜使用公众网络传输,最好采用专业的移动图像传输设备。但目前我国对此尚未专门规划频率。可用于移动视频图像传输的技术有以下几种。
2.2.1 WiMAX
WiMAX是点对多点的宽带无线接入技术,WiMAX采取了动态自适应调制、灵活的系统资源参数及多载波调制等一系列新技术,并兼具较高速率传输能力(可达70 Mbit/s~100 Mbit/s)及较好的QoS与安全控制。WiMAX802.16e覆盖范围可以达到1~3英里,主要定位在移动无线城域网环境。然而802.16e获得足够的全球统一频率存在一定难度,且建设成本和设备价格较高。
2.2.2无线网格(MESH)技术
无线“网格(MESH)”技术,可以实现较近范围内的高速数据通信。利用2.4 GHz频段,有效带宽可以达到6 Mbit/s,这种技术链路设计简单、组网灵活、维护方便。支持MeshController集中方式管理,终端数据无需配置,自动生成解决方案。支持MeshController热备份链路、自动漫游切换等功能。支持MeshController用户终端集中管理、多种验证方式使系统更安全。支持MeshController用户流量控制功能,可根据用户类型自由分配流量,支持限速,限流量,限制上网时间等功能。
对于固定无线图像传输可以采用成本较低的WLAN技术产品;对于移动视频图像传输可以采用公众移动网络或专用无线图像传输技术。希望有更多的同行能再进一步关注无线图像传输问题,以促进该行业的发展。
传输方式
视频基带传输
是最为传统的电视监控传输方式,对0~6MHz视频基带信号不作任何处理,通过同轴电缆(非平衡)直接传输模拟信号。其优点是:短距离传输图像信号损失小,造价低廉,系统稳定。缺点:传输距离短,300米以上高频分量衰减较大,无法保证图像质量;一路视频信号需布一根电缆,传输控制信号需另布电缆;其结构为星形结构,布线量大、维护困难、可扩展性差,适合小系统。
光纤传输
常见的有模拟光端机和数字光端机,是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式,通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。其优点是:传输距离远、衰减小,抗干扰性能好,适合远距离传输。其缺点是:对于几公里内监控信号传输不够经济;光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理,维护技术要求高,不易升级扩容。
网络传输
是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式,采用MPEG2/4、H.264音视频压缩格式传输监控信号。其优点是:采用网络视频服务器作为监控信号上传设备,只要有Internet网络的地方,安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是:受网络带宽和速度的限制,目前的ADSL只能传输小画面、低画质的图像;每秒只能传输几到十几帧图像,动画效果十分明显并有延时,无法做到实时监控。
微波传输
是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法,将图像搭载到高频载波上,转换为高频电磁波在空中传输。其优点是:综合成本低,性能更稳定,省去布线及线缆维护费用;可动态实时传输广播级图像,图像传输清晰度不错,而且完全实时;组网灵活,可扩展性好,即插即用;维护费用低。其缺点是:由于采用微波传输,频段在1GHz以上,常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),传输环境是开放的空间,如果在大城市使用,无线电波比较复杂,相对容易受外界电磁干扰;微波信号为直线传输,中间不能有山体、建筑物遮挡;如果有障碍物,需要加中继加以解决,Ku波段受天气影响较为严重,尤其是雨雪天气会有比较严重的雨衰现象。不过现在也有数字微波视频传输产品,抗干扰能力和可扩展性都提高不少。
双绞线传输
(平衡传输):也是视频基带传输的一种,将75Ω的非平衡模式转换为平衡模式来传输的。是解决监控图像1Km内传输,电磁环境相对复杂、场合比较好的解决方式,将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是:布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是:只能解决1Km以内监控图像传输,而且一根双绞线只能传输一路图像,不适合应用在大中型监控中;双绞线质地脆弱抗老化能力差,不适于野外传输;双绞线传输高频分量衰减较大,图像颜色会受到很大损失。
宽频共缆传输
视频采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等技术,将数十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到“一根”同轴电缆中双向传输。其优点是:充分利用了同轴电缆的资源空间,三十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现 “一线通”;施工简单、维护方便,大量节省材料成本及施工费用;频分复用技术解决远距传输点位分散,布线困难监控传输问题;射频传输方式只衰减载波信号,图像信号衰减比较小,亮度、色度传输同步嵌套,保证图像质量达到4级左右;采用75Ω同轴非平衡方式传输使其具有很强抗干扰能力,电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是:采用弱信号传输,系统调试技术要求高,必须使用专业仪器,如果干线线路有一台设备有问题,可能导致整个系统没图像,另外宽频调制端需外加AC220V交流电源供电(但目前大多监控点都具备AC220V交流电源这个条件)。
无线SmartAir传输
SmartAir技术是目前通信业界唯一的单天线模式千兆级无线高速传输技术。其采用多频带OFDM空口技术,TDMA的低延时调度技术,以及低密度奇偶校验码LDPC,自适应调制编码AMC和混合自动重传HARQ等高级无线通信技术,实现到达1Gbps的传输速率
优势
1、 综合成本低,性能更稳定。只需一次性投资,无须挖沟埋管,特别适合室外距离较远及已装修好的场合;在许多情况下,用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制,例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境,对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便,采用有线的施工周期将很长,甚至根本无法实现。这时,采用无线监控可以摆脱线缆的束缚,有安装周期短、维护方便、扩容能力强,迅速收回成本的优点。
2、组网灵活,可扩展性好,即插即用。管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中,不需要为新建传输铺设网络、增加设备,轻而易举地实现远程无线监控。
3、 维护费用低。无线监控维护由网络提供商维护,前端设备是即插即用、免维护系统。
4、无线监控系统是监控和无线传输技术的结合,它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心,并且自动形成视频数据库便于日后的检索。
5、 在无线监控系统中,无线监控中心实时得到被监控点的视频信息,并且该视频信息是连续、清晰的。在无线监控点,通常使用摄像头对现场情况进行实时采集,摄像头通过无线视频传输设备相连,并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。