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光纖寬帶產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中成長最快、發(fā)展空間最大的產(chǎn)業(yè)之一。加快光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級，提高自主創(chuàng)新能力，拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對應(yīng)對金融危機，實現(xiàn)穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、保民生、促穩(wěn)定，以至提升國家長遠(yuǎn)競爭力均具有重要的戰(zhàn)略意義。而光纖傳輸發(fā)展對于安防產(chǎn)業(yè)，同樣具有進(jìn)步性意義。
光纖新技術(shù)層出不窮
據(jù)相關(guān)媒體報道，英國南安普頓大學(xué)的研究人員制作出一種新型光導(dǎo)纖維，其能夠以99.7%的光速傳輸數(shù)據(jù)。研究人員利用這種新型光導(dǎo)纖維實現(xiàn)了73.7Tbps的數(shù)據(jù)傳輸速度大約相當(dāng)于10TBps，較當(dāng)今最先進(jìn)的49Gb光導(dǎo)纖維的速度快了1000倍，且延遲率也大幅降低。
據(jù)悉，真空中的光速為299792458米/秒，但在其他介質(zhì)中的傳播速度通常會慢很多。在用石英玻璃制成的常規(guī)光導(dǎo)纖維中，光速會放慢31%。事實上，光在空氣中的傳輸速度反而快于玻璃，也正因如此，南安普頓大學(xué)的研究人員才使用了一種幾乎完全填充空氣的中空光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳輸。
研究人員通過徹底改進(jìn)中空設(shè)計克服了這一問題，使用了一種光子帶隙邊緣。這種新設(shè)計可以實現(xiàn)低損耗(3.5dB/km)、寬帶寬(160nm)以及遠(yuǎn)好于常規(guī)光導(dǎo)纖維的延遲率，從而使得光線和數(shù)據(jù)的傳輸速度提升了31%。
光纖監(jiān)控應(yīng)用備受關(guān)注
進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，一種全新的安防技術(shù)：光纖監(jiān)控技術(shù)，在全球得到關(guān)注，并在歐美等國迅速得到推廣應(yīng)用。這種技術(shù)和現(xiàn)有的各種基于傳統(tǒng)電磁效應(yīng)，以點狀布設(shè)為特點的監(jiān)控技術(shù)不同，它采用了光纖作為侵入信號傳感監(jiān)測和信號傳輸合一的外部布設(shè)器件，通過光纖打造全方位傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多區(qū)域、多形態(tài)(線形、面形、空間區(qū)域形)的振動探測以及語音拾取。該類監(jiān)控技術(shù)具備的突出特點包括：
◇ 具有隱蔽性，易于布設(shè)。光纖自身是線形的柔性介質(zhì)，可以隱蔽地，且對建筑非破壞性地布設(shè)于多種環(huán)境與區(qū)域，布設(shè)方式靈活自由，可以全面補充文博安防系統(tǒng)的周界報警、通道報警與空間報警三道復(fù)核防線。其隱蔽性也大大降低了入侵人員對安防設(shè)備的警惕性。
◇ 具有突出的防破壞性。正是由于光纖采用了隱蔽布設(shè)的方式，同時技術(shù)原理也具有保密性，不像攝像頭和紅外攔阻線等傳統(tǒng)技術(shù)為人熟知，易識別、回避和破壞;同時，光纖探頭無電磁輻射，更抗電磁干擾，基于電磁和金屬效應(yīng)進(jìn)行探測的普通檢測裝置難以發(fā)現(xiàn)光纖探頭，因此，光纖監(jiān)控技術(shù)被規(guī)避和損毀的可能性極低，防破壞性極強。
◇ 光纖具有無中繼傳輸距離長的優(yōu)點，對能源依賴小，整個監(jiān)控區(qū)域布設(shè)的傳感網(wǎng)絡(luò)均無需要電力供應(yīng)，因此大大降低了電子設(shè)備可能會對木質(zhì)或其它材料結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)成安全隱患的風(fēng)險。而且現(xiàn)場不需電力供給的系統(tǒng)也不必?fù)?dān)心拉閘斷電對造成的安防系統(tǒng)癱瘓。
光纖寬帶產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中成長最快、發(fā)展空間最大的產(chǎn)業(yè)之一。加快光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級，提高自主創(chuàng)新能力，拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對應(yīng)對金融危機，實現(xiàn)穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、保民生、促穩(wěn)定，以至提升國家長遠(yuǎn)競爭力均具有重要的戰(zhàn)略意義。而光纖傳◇ 不同于一般的線形或?qū)嵨镒钃跣吞綔y系統(tǒng)易被避過的缺隙，光纖傳感網(wǎng)絡(luò)通過三維立體的協(xié)同感知功能，就像一張龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從地上、地下以及空間進(jìn)行語音拾取，能夠準(zhǔn)確的感知整個布設(shè)區(qū)域的異動以及聲響，全方位的進(jìn)行環(huán)境異動的入侵探測，并通過智能行為分析與模式識別，準(zhǔn)確地進(jìn)行分析判斷，將可能產(chǎn)生誤報的環(huán)境影響排除，保證系統(tǒng)作出高準(zhǔn)確度的告知和報警。
◇ 光纖細(xì)小透明，將細(xì)小的光纖附著于展示物品上，或者隱蔽的埋設(shè)于展臺下，都能夠最直接的對文物進(jìn)行貼身保護(hù)，光纜自已的物理和化學(xué)特性，也不會給文物帶來任何傷害，起到萬無一失的安全監(jiān)控目的。
◇ 光纖自身可以長距離分布式的連續(xù)對環(huán)境溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，作為安全監(jiān)控的光纖同時可以作用溫度報警監(jiān)控。當(dāng)文物周邊的溫度超出保存條件時，系統(tǒng)可以進(jìn)行報警處理。
◇ 光纖本身是非金屬的無源器件，不怕雷擊電閃，在自然環(huán)境中，不會腐蝕，不怕雨雪，甚至可用于潮濕與水域環(huán)境。同時光纖傳感器沒有能量耗散，不會成為熱源，適用于易燃易爆場所，滿足高級別的防火要求。非常適合文博這類安全防范級別高、存在特殊安全要求的重要場所。
◇ 光纖語音監(jiān)聽不受各種電磁干擾，不會產(chǎn)生電子竊聽設(shè)備常有的電流以及電信號雜音，能夠高保真無時延的同步還原監(jiān)聽現(xiàn)場的響動。
◇ 光纖監(jiān)控技術(shù)與現(xiàn)有的視頻、紅外等各套系統(tǒng)互不沖突，可實現(xiàn)兼容并用，真正的實現(xiàn)觸到、聽到、看到。
目前，國內(nèi)也有了系列光纖監(jiān)控技術(shù)。2000年左右就有復(fù)旦大學(xué)等科研院校開始在光纖動態(tài)監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)，2005年開始有光纖類的探測報警產(chǎn)品投入試用。基于光纖動態(tài)傳感技術(shù)并陸續(xù)有光纖入侵振動探測、光纖語音監(jiān)聽、光纖線路安全監(jiān)控和光纖管道安全監(jiān)控等系列產(chǎn)品面市，具有突出的特點。
該類系統(tǒng)需要綜合光電、材料、物理、電子、通信、計算機等多個學(xué)科，一般需要擁有深厚技術(shù)背景的科研院校主持研發(fā)。目前由我國完全自主研發(fā)，技術(shù)路線屬于國際獨創(chuàng)的該項技術(shù)已經(jīng)填補了國內(nèi)空白，并全面趕超了國外類似技術(shù)。多項技術(shù)成果在理論上和技術(shù)上都達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。國家各部委、一些省市的科技部門、包括某些行業(yè)主管機構(gòu)都已經(jīng)開始力主該項技術(shù)的進(jìn)一步深化與應(yīng)用。奧運會與世博會期間均有該技術(shù)產(chǎn)品成功投入使用。
光纖新技術(shù)層出不窮
據(jù)相關(guān)媒體報道，英國南安普頓大學(xué)的研究人員制作出一種新型光導(dǎo)纖維，其能夠以99.7%的光速傳輸數(shù)據(jù)。研究人員利用這種新型光導(dǎo)纖維實現(xiàn)了73.7Tbps的數(shù)據(jù)傳輸速度大約相當(dāng)于10TBps，較當(dāng)今最先進(jìn)的49Gb光導(dǎo)纖維的速度快了1000倍，且延遲率也大幅降低。
據(jù)悉，真空中的光速為299792458米/秒，但在其他介質(zhì)中的傳播速度通常會慢很多。在用石英玻璃制成的常規(guī)光導(dǎo)纖維中，光速會放慢31%。事實上，光在空氣中的傳輸速度反而快于玻璃，也正因如此，南安普頓大學(xué)的研究人員才使用了一種幾乎完全填充空氣的中空光導(dǎo)纖維進(jìn)行傳輸。
研究人員通過徹底改進(jìn)中空設(shè)計克服了這一問題，使用了一種光子帶隙邊緣。這種新設(shè)計可以實現(xiàn)低損耗(3.5dB/km)、寬帶寬(160nm)以及遠(yuǎn)好于常規(guī)光導(dǎo)纖維的延遲率，從而使得光線和數(shù)據(jù)的傳輸速度提升了31%。
光纖監(jiān)控應(yīng)用備受關(guān)注
進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，一種全新的安防技術(shù)：光纖監(jiān)控技術(shù)，在全球得到關(guān)注，并在歐美等國迅速得到推廣應(yīng)用。這種技術(shù)和現(xiàn)有的各種基于傳統(tǒng)電磁效應(yīng)，以點狀布設(shè)為特點的監(jiān)控技術(shù)不同，它采用了光纖作為侵入信號傳感監(jiān)測和信號傳輸合一的外部布設(shè)器件，通過光纖打造全方位傳感網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多區(qū)域、多形態(tài)(線形、面形、空間區(qū)域形)的振動探測以及語音拾取。該類監(jiān)控技術(shù)具備的突出特點包括：
◇ 具有隱蔽性，易于布設(shè)。光纖自身是線形的柔性介質(zhì)，可以隱蔽地，且對建筑非破壞性地布設(shè)于多種環(huán)境與區(qū)域，布設(shè)方式靈活自由，可以全面補充文博安防系統(tǒng)的周界報警、通道報警與空間報警三道復(fù)核防線。其隱蔽性也大大降低了入侵人員對安防設(shè)備的警惕性。
◇ 具有突出的防破壞性。正是由于光纖采用了隱蔽布設(shè)的方式，同時技術(shù)原理也具有保密性，不像攝像頭和紅外攔阻線等傳統(tǒng)技術(shù)為人熟知，易識別、回避和破壞;同時，光纖探頭無電磁輻射，更抗電磁干擾，基于電磁和金屬效應(yīng)進(jìn)行探測的普通檢測裝置難以發(fā)現(xiàn)光纖探頭，因此，光纖監(jiān)控技術(shù)被規(guī)避和損毀的可能性極低，防破壞性極強。
◇ 光纖具有無中繼傳輸距離長的優(yōu)點，對能源依賴小，整個監(jiān)控區(qū)域布設(shè)的傳感網(wǎng)絡(luò)均無需要電力供應(yīng)，因此大大降低了電子設(shè)備可能會對木質(zhì)或其它材料結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)成安全隱患的風(fēng)險。而且現(xiàn)場不需電力供給的系統(tǒng)也不必?fù)?dān)心拉閘斷電對造成的安防系統(tǒng)癱瘓。
光纖寬帶產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前信息產(chǎn)業(yè)中成長最快、發(fā)展空間最大的產(chǎn)業(yè)之一。加快光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級，提高自主創(chuàng)新能力，拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對應(yīng)對金融危機，實現(xiàn)穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、保民生、促穩(wěn)定，以至提升國家長遠(yuǎn)競爭力均具有重要的戰(zhàn)略意義。而光纖傳◇ 不同于一般的線形或?qū)嵨镒钃跣吞綔y系統(tǒng)易被避過的缺隙，光纖傳感網(wǎng)絡(luò)通過三維立體的協(xié)同感知功能，就像一張龐大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從地上、地下以及空間進(jìn)行語音拾取，能夠準(zhǔn)確的感知整個布設(shè)區(qū)域的異動以及聲響，全方位的進(jìn)行環(huán)境異動的入侵探測，并通過智能行為分析與模式識別，準(zhǔn)確地進(jìn)行分析判斷，將可能產(chǎn)生誤報的環(huán)境影響排除，保證系統(tǒng)作出高準(zhǔn)確度的告知和報警。
◇ 光纖細(xì)小透明，將細(xì)小的光纖附著于展示物品上，或者隱蔽的埋設(shè)于展臺下，都能夠最直接的對文物進(jìn)行貼身保護(hù)，光纜自已的物理和化學(xué)特性，也不會給文物帶來任何傷害，起到萬無一失的安全監(jiān)控目的。
◇ 光纖自身可以長距離分布式的連續(xù)對環(huán)境溫度進(jìn)行實時監(jiān)控，作為安全監(jiān)控的光纖同時可以作用溫度報警監(jiān)控。當(dāng)文物周邊的溫度超出保存條件時，系統(tǒng)可以進(jìn)行報警處理。
◇ 光纖本身是非金屬的無源器件，不怕雷擊電閃，在自然環(huán)境中，不會腐蝕，不怕雨雪，甚至可用于潮濕與水域環(huán)境。同時光纖傳感器沒有能量耗散，不會成為熱源，適用于易燃易爆場所，滿足高級別的防火要求。非常適合文博這類安全防范級別高、存在特殊安全要求的重要場所。
◇ 光纖語音監(jiān)聽不受各種電磁干擾，不會產(chǎn)生電子竊聽設(shè)備常有的電流以及電信號雜音，能夠高保真無時延的同步還原監(jiān)聽現(xiàn)場的響動。
◇ 光纖監(jiān)控技術(shù)與現(xiàn)有的視頻、紅外等各套系統(tǒng)互不沖突，可實現(xiàn)兼容并用，真正的實現(xiàn)觸到、聽到、看到。
目前，國內(nèi)也有了系列光纖監(jiān)控技術(shù)。2000年左右就有復(fù)旦大學(xué)等科研院校開始在光纖動態(tài)監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)，2005年開始有光纖類的探測報警產(chǎn)品投入試用。基于光纖動態(tài)傳感技術(shù)并陸續(xù)有光纖入侵振動探測、光纖語音監(jiān)聽、光纖線路安全監(jiān)控和光纖管道安全監(jiān)控等系列產(chǎn)品面市，具有突出的特點。
該類系統(tǒng)需要綜合光電、材料、物理、電子、通信、計算機等多個學(xué)科，一般需要擁有深厚技術(shù)背景的科研院校主持研發(fā)。目前由我國完全自主研發(fā)，技術(shù)路線屬于國際獨創(chuàng)的該項技術(shù)已經(jīng)填補了國內(nèi)空白，并全面趕超了國外類似技術(shù)。多項技術(shù)成果在理論上和技術(shù)上都達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。國家各部委、一些省市的科技部門、包括某些行業(yè)主管機構(gòu)都已經(jīng)開始力主該項技術(shù)的進(jìn)一步深化與應(yīng)用。奧運會與世博會期間均有該技術(shù)產(chǎn)品成功投入使用。
