时间:2022-11-06 11:45:36
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇激光技术论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1引言
激光具有波长单一和良好的方向性,所以和传统的探测方法相比,激光探测具有精度高,抗干扰能力强等特点,在激光测距、激光雷达、激光告警、激光制导、目标识别等军事领域,都得到了广泛应用。针对不同武器系统的需求,激光探测系统接口呈现出多样性。
近年来,随着应用需求和集成化度的增加,激光探测系内部、激光探测系统和各武器平台之间集成了不同厂商的硬件设备、数据平台、网络协议等,由此带来的异构性给探测系统的互操作性、兼容性及平滑升级能力带来了问题。
对激光探测系统而言,接口技术的设计是整个系统集成的关键技术。一个激光探测系统的设计、实施,有很大的工作量是在接口的处理上,好的接口设计可以提高系统的稳定性、运行效率、升级能力等,本文以激光探测系统接口技术为研究对象,着重分析其接口技术类型、设计考虑因素和验证方法。
2激光探测系统几种主要接口技术
接口是多要素或多系统之间的公共边界部分,对激光探测系统的接口包括机械接口、电气接口、电子接口、软件接口等,本文着重讨论电子接口。按物理电气特性划分,常用的激光探测系统接口类型可分为以下几类:
1TTL电平接口:最通用的接口类型,常用做系统内及系统间接口信号标准。驱动能力一般为几毫安到几十毫安,在激光探测系统中主要应用是作为长距离的总线数据和控制信号的传输
2CMOS电平接口:速度范围与TTL相仿,驱动能力要弱一些。
3ECL电平接口:为高速电气接口,速率可达几百兆,但相应功耗较大,电磁辐射与干扰与较大。
4LVDS电平接口:在标准中推荐的最大操作速率是655Mbps,电流驱动模式,信号的噪声和EMI都较小。
5GTL接口电平:低电压,低摆幅,常用作背板总线型信号的传输,虽然使用频率一般在100MHz以下,但上升沿一般都比较陡,特别是对沿敏感的信号,如时钟信号。
6RS-232电平接口:为低速串行通信接口标准,电平为±12V,用于DTE与DCE之间的连接。RS-232接口采用不平衡传输方式,收、发端的数据信号是相对于信号地的电平而言,其共模抑制能力低,传输距离近,多用于点对点接口通讯。
7RS-422/RS-485接口:采用平衡方式传输,采用差分方式,使其在通讯速率、抗干扰性和传输距离较RS-232接口有较大改善。多用于多点接口通迅。RS485电平接口可驱动32个负载,忍受-7V到12V共模干扰。
9光隔离接口:能实现电气隔离,更高速率的器件价格较昂贵。
10线圈耦合接口:电气隔离特性好,但允许信号带宽有限
11以太网:经常采用的是10Base-T和100Base-T两种主流标准,主要应用激光探测系统和分系统之间的接口通讯和数据传输。以太网接口具有性价比高、数据传输速率高、资源共享能力强和广泛的技术支持等众多优点。
12USB接口:USB总线接口是一种基于令牌的接口,USB主控制器广播令牌,总线上的设备检测令牌中的地址是否与自身相符,通过发送和接收数据对主机作出响应,其最大的优点是安装配置简单。
3激光探测系统接口方案设计考虑因素
随着大规模数字处理芯片和高速接口芯片的迅猛发展,激光探测系统也呈现出智能化、小型化、模块化的趋势。在激光探测系统中,信息接口的设计逐渐向标准化、网络化、多节点、高速等方向展
3.1接口信号传输中的干扰噪声
3.1.1接口信号传输中的主要干扰形式
a)串模干扰:杂散信号通过感应和辐射的方式进入接口信道的干扰。串模干扰的产生原因主要是传输中插件等所产生的接触电势、热电势等噪声引起的。
b)共模干扰:干扰同时作用在两根信号往返线上,而且幅指相同。共模干扰产生的原因,主要是传输线路较长,在发送端和接收端之间存在着接地的电位差。
3.1.2接口信号传输中的抗干扰措施
a)传输线的选择
为了抑制由于杂散电磁场通过电磁感应和静电感应进入信道的干扰,接口传输线应尽量选用双绞线和屏蔽线,并将屏蔽层接地,而且屏蔽层的接地要于激光探测系统一端浮地的结构形式配合,不要将屏蔽线层当作信号线和公用线。
b)传输线的平衡和匹配
采用平衡电路和平衡传输结构是抑制共模干扰的有力措施。目前广泛使用的是差分式平衢性线电路,例如RS-422/RS-485标准串口电路。
接口信号传输时还要考虑与传输线特性阻抗的匹配问题。一般长线传输的驱动器接收器都适用于驱动特性阻抗为50Ω—150Ω的同轴电缆和双绞线,一般接口接收器的输入阻抗要比传输线的特性阻抗大,因此要设法将两者匹配,最好将发送端和接收端匹配。
控制信号线的具体配置:控制信号线要和强电、数据总线、地址总线分开,尽量选用双绞线和屏蔽线,并将屏蔽层接地。
c)隔离技术:电位隔离是常用的抗干扰方法,接口信号采用光电隔离和电磁隔离可以切断接口内外线路的电气连接,从而减弱露流、地阻抗耦合等传导性干扰的影响。3.2接口硬件的选择原则:
3.2.1为各类接口选择合适的总线接口芯片、接口总线,并设计具体的接口电路。
3.2.3选择接口芯片时应根据激光探测系统CPU/MPU类型,总线类型/宽度和系统所完成的功能并按照高效、经济、可靠,方便、简单的原则来确定。
3.2.4设计具体的接口电路应具体考虑电源问题
3.2.5数据/命令的锁存和驱动
激光探测系统内部及激光探测系统和其他系统间实施数据/命令传输时,一般采用数据锁存技术来适应双方读写的时间要求。
3.3接口的实时性
由于激光探测系统对数据处理和传输的实时性要求很高,设计时要使时钟抖动、通道间时延、工作周期失真以及系统噪声最小化,所以设计接口时尽量选用高通讯速率和同步工作方式。
接口软件的设计原则
同步通讯系统软件设计要充分考虑数据流量的控制,最好在数据发送方发送数据时每隔一段时间插入一段空闲时间,从而保证数据同步传输的可靠性。
异步通讯系统软件设计要充分考虑合理的数据校验方式,可以根据系统要求选择冗余校验、校验和、冗余校验的方法。
4激光探测系统接口方案设计验证
构建高速有效的激光探测系统接口是非常有挑战性的,并且设计者需要在设计接口前后就考虑多个因素,详细的系统级的验证都是必须的。
4.1设计前的验证
基于指令集模拟器和硬件模拟器软硬件模拟技术是一种高效、低代价的系统验证方法。接口设计软件采用汇编,C,C++等语言编写,用户编写的接口源程序经过交叉编译器和连接器编译,输入到软件指令集模拟器进行软件模拟。而接口硬件验证则采用硬件描述语言如VHDL设计,经过编译后由硬件模拟器模拟。但设计前的验证也有一定的局限性,比如只能验证数字接口和验证环境理想化等缺点。这些都需要设计后的验证
4.2设计后的验证
最常见的验证方法是制作模拟激光探测系统内部接口和系统间外部接口的通用信号源,通用信号源可以模拟探测系统内部的如主回波、时统、显示、键盘等信号,也可以模拟输入外部操控命令,并将激光探测系统状态、测量数据等信息显示输出。
不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
(1)扩大单一波长的传输容量
(2)实现超长距离传输
(3)适应DWDM技术的运用
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如"色散纵向均匀性"等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。
(3)用于局域网的新型多模光纤
虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。
(4)前途未卜的空芯光纤
据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。
2.光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
(1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;
(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;
(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。
2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的"光缆网络的维护监测系统"(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
3.光纤光缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
3.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光纤光缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
3.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。
3.3抓住西部大开发的大好机遇,发展光纤光缆技术与产业
Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长,人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性设备)。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps)。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出:“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元,比去年增加23%;1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元,比去年增加33%;980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元,比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元,预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司(CIR)的研究预测,北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元,约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能。
2我国的光电子技术和产业
近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位。
国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统(如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大的增长,个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白,打破国外产品在市场上的垄断地位,同时争取进入国际市场。
掺铒光纤放大器(EDFA)是高速大容量光纤通信系统必需的关键部件,国内企业产品占国内市场40%的份额。我国也是目前国际上少数几个有能力研制PIC和OEIC的国家。808nm大功率激光器及其泵浦的固体绿光激光器,670nm红光激光器已产品化和商品化并批量占领国际市场。国内移动通信的光纤直放站所用的光电器件,90%使用国产器件,国产1.55μmDFB激光器战胜了国外器件,占领了100%的国内市场。
但是,我们应当认识到在我国光电子技术发展中,光电子器件、部件虽是光通信、光显示、光存储等高技术产业的关键部分,但在整个系统和设备成本中所占的比重较小,其产值较低,目前科研开发主要处于跟踪和小批量生产阶段,光电子产业所需的规模化、产业化生产技术目前还未有实质突破;国内研究生产的光电器件和部件有相当部分还未能满足整机和系统的要求,导致国外器件占据国内市场相当多的份额;在机制上仍未摆脱科研、生产、市场相互脱离的状况。
我国在光电子技术方面是与国际水平差距相对较小的一个领域,与世界发达国家几乎同时起步。但是我们应该清醒地认识到我国制造技术的落后和材料水平有限,而国际上光电子产业已经进入加速发展阶段,留给我们的时间只有三到五年,如果我们不在目前产业化的技术发展阶段进入,就会失去大好时机。机不可失,时不再来,到产业化后期时将要花数倍的力量才能弥补,也许会彻底失去时机,受制于人。
信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展在如今仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下,我们应积极了解光纤与光缆技术的发展特点及其产业的发展前景,抓住机遇,促进光纤光缆技术与产业向更大的方向发展。
1.光纤技术发展的特点
1.1网络的发展对光纤提出新的要求
不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。
(1)扩大单一波长的传输容量
(2)实现超长距离传输
(3)适应DWDM技术的运用
1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用
光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如"色散纵向均匀性"等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。
1.3新型光纤在不断出现
为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。
(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤
主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。
(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤
城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。
(3)用于局域网的新型多模光纤
虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。
(4)前途未卜的空芯光纤
据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。
2.光缆技术的发展特点
2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现
光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。
(1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;
(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;
(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输
光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的"光缆网络的维护监测系统"(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。
3.光纤光缆技术与产业发展中几个值得思考的问题
3.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术
虽然这几年来,我国光纤光缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
3.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品
一是没有稳定的机构队伍。一些地区对农业技术推广的重要性认识不足,再加上经济条件的限制,这些因素导致推广机构工作难以落到实处;二是工作环境差。不仅基本待遇得不到保证,推广机构的基础设施条件也跟不上现代化需求,阻碍了信息的传递,农业服务范围难以真正覆盖至每家每户,农民农业技术难题依旧得不到解决;三是推广人员专业技术不过硬。总的来说,我国农业技术推广人员数量不在少数,而真正拥有专业技术的人员却寥寥无几。在许多乡(镇)许多推广人员没有经过专业知识培训,降低了推广队伍的整体素质。另一方面,由于资金缺乏,地方政府也没有能力对推广队伍进行全方位的再教育和培训,致使推广队伍越发的陈旧老化,整体素质日趋下降。
1.2科技成果同实际生产需求错位袁影响推广效果
经调查研究表明,虽然我国每年的农业科研成果数量众多,但真正能推广应用的却很少。科研成果申报机制存在弊端,导致农业应用研究不立足于市场需求,易于直接投入生产的实用技术;申报奖项时,采取自下而上层层报奖的模式,一级接一级的虚假累加成果数量,导致真正的科研成果缩小了推广转化的空间。实践是检验真理的唯一标准,科研成果只有在生产中才能得到检验和认同,才能转化为现实生产力。在进入市场经济以来,农民生产的主要目的是为了获得经济效益,为了提高农业经济效益,农民对农业技术的要求也呈现多样化、高效化的趋势,由于市场需求发生了转变,就更加强烈需要有效的综合技术和管理技术。但是,当前的农业科技成果与农业推广机制过于单一,忽视了配套集成技术与整体技术的作用,不能与农民和农业生产的实际需求相呼应,且又由于市场技术等信息流通不畅,使得科研成果难以转化成现实生产力。
1.3农民接纳农业新技术能力不高袁增加了推广难度
中国自古以来就是农业大国,而我国农业技术却相对落后。一是农业生产者大多聚集在农村,农业生产主体是农民,这些人大多文化素质不高,对农业新技术吸收能力有限;二是农民大多经济条件有限,即使有能力学习采用新技术,对于见效慢、投入高的新技术,只能望而却步,改用见效快的物化类技术成果,如农药等;三是在传统观念的作用下使得大部分农户都受到小农意识影响,养成急功近利回避风险的本能,他们更愿意使用落后的传统技术,而不愿承担新技术带来的风险。由于城市化进程的加快,一些有知识的有志农村青年都涌入城市务工,这也在一定程度上降低了农业技术在农村的推广。
2基层农业技术推广的对策
2.1政府应加强推广队伍的管理并予以财政上的扶持
基层农业技术推广队伍的主要目的是提高农业生产效益,各地方政府都应予以财政上的扶持。一方面,基本待遇得到保证,推广人员才能全身心的投入到推广工作当中;另一方面,只有改善推广体系的硬、软件设施,使得推广信息畅通,推广工作才能更好地完成。管理实行竞争机制,完善绩效考评机制,使推广人员有忧患意识,能自主地提高自身水平及工作能力,并给有重大贡献的推广人员以加工资、破格提拔的优惠政策,最大限度地鼓励推广人员提高基层农业技术推广效率。
2.2在现有生产需求的基础上进行科研
科研成果只有实际运用到生产上,才能称得上是成功的科研。鼓励农业科技研究时,应立足于当前农业生产需求,而不要出现不匹配的情况。一方面生产需求得不到满足,另一方面又浪费了人员及资金去研究一些根本没有实际意义的成果。所以,政府一定要完善科技成果与生产需求对接机制。
2.3建立并完善农业技术推广服务体系
政府要发挥在农业技术推广队伍中的骨干作用,组织建立一支专业的农业技术推广队伍,改善推广观念及进行机制创新。一方面,净化推广队伍,对于在队伍中插科打诨、毫无实际能力的干部予以辞退。另一方面,广纳社会人才,一些农民由于多年经验积累,虽然文化水平不高,但对农业技术却有着非凡能力,政府应破格录取,使之为农业技术推广贡献一份力量。同时应大力鼓励成立民间农业技术推广组织,将基层农业技术推广工作,变成全民参与的公益性活动,拓宽农业技术推广渠道,鼓励以形式多样的方式向农民推广技术。另外,农民由于文化水平限制,对新技术的接纳存在一定困难,政府应多加开展培训活动,适当提高农民文化水平,让新的农业技术真正为农民所用。
二、科技情报工作的步署与实施
开展电视技术科技情报工作是一种提高业务能力、把握专业领域最新技术,开拓视野的有效途径,其主要目的是随时跟踪新技术、新设备的发展动态,提供有价值的参考和技术依据。整个科技情报工作共分三个方面:收集、管理和情报的分析、研究与提供。
1.收集
范围以现代电视技术为中心、相关视听技术为周边,以数字为主模拟为辅的现代电视采编制作的技术文献、视听产品等。主要类型包括:技术说明、产品说明、产品操作手册、技术标准、产品宣传品、相关科技工具书、技术期刊、技术会议文献、技术论文以及光盘录像资料等。主要内容包括音频、视频、计算机技术三个部分。
方法根据技术工作情况,收集方法可采用以下几种方式:
随机资料这部分资料是随着买进的设备一起附送的,既各种已引进设备的说明书、操作手册及附本等。
订购主要是通过每年的邮局期刊预订或汇款邮购工作,收集电视技术专业期刊、会议论文文献及各种标准等。
索要通过与厂家联系,直接索要某一产品的详细资料。
网络下载定期上网搜索,访问各个电视技术网站,下载、收集电视技术领域最新的科技发展动态。
现场收集主要是通过参加各种产品展示会、技术交流会,较为集中地收集某一技术领域最新、具有发展性、趋势性的技术资料及介绍。
2.管理
由于收集工作是在专业范围内开展,规模不大,其管理、检索方法可沿用简单的图书管理系统,大概分五个部分:
验收盖章每份收集来的资料都必须验收盖章,作为单位财产的标志。
登录每份资料都必须在入藏前登录,包括时间、来源、类型、价格、出版单位等。统计按入藏时间为序,统计所得的报表结果即是技术资料财产清单,可以作为转手、交接的凭据。
分类(编目、排架)根据电视工作的实际情况,可将所有资料分为音频、视频和计算机三大领域,每一领域又可分为不同的种类:1、设备说明书及副本2、技术性期刊3、图书4、工具书5、系统图6、技术论文7、行业标准8、产品宣传材料9、音像资料等。
建立查询系统根据分类,及时地为每一份资料都制作一份独一无二的检索卡。合理科学组织、管理检索卡,建立简易方便的查询方式。
保管科技情报工作应由专人负责管理,其它人员也应严格遵守借阅制度。科技情报人员应负责技术资料的整理、分类、清点工作。
3.情报的分析、研究与提供
这项工作主要有三个部分:定期总结、专题服务与资料提供。
定期总结报告以一年或半年为一终结周期,以简单报表的形式概括整个电视技术的发展的最新动态,并预计其发展趋势。
专题服务根据领导的决策需要或工作中的咨询需要,针对某个特定的专题或领域进行一定时期、一定范围内的归纳、分析与终结。
为技术人员提供完善的资料查询系统。
三、我台科技情报工作工作的开展
我台的科技情报站是根据技术工作的实际需要,经台监委会审批之后,在原有由台资料室转交的部分技术期刊的基础上,于1999年3月份建立的。科技情报站由技术部专人管理,1999年全年共计收集各种技术资料、期刊、工具书达400多册。2000年,又根据电视技术的发展趋势与特点以及大家的反馈意见,更改了部分的技术期刊的征订,增订了一批更加符合专业业务需求的专业技术期刊。经过一年多的努力,我们共收集了500多份技术资料,其中包括设备技术说明书128册、技术期刊19种200多册,和部分专业论文、系统图和业务交流录像带等,内容涉及视音频工程、计算机视频技术、网络技术、电子维修和艺术灯光等。
(一)关于科技情报的收集方面,我台主要将其分为了三个方面来考虑:主管部门颁布的技术规范标准、厂家提供的技术支持和用户方进行的技术交流。收集工作的具体开展如下表:
(二)在管理上,我台科技情报站采取了现代化微机管理、查询系统,每册书刊在我频道的内部办公网络上都具有唯一的登记号,并保存有著者、出版社、价格、出版年月、摘要以及备份等检索信息,极大的提高了工作效率,方便了技术人员的资料查询。
验收盖章每份资料都加盖有“都市频道科技情报站”字样,将技术资料与其他节目资料区分开,同时作为单位财产的标志。
登录每份资料都以唯一的9位数字登录号登录在办公网络上,左4位数为收集年份,右3位数为序列号(与收集前后顺序有关)。同时要在微机中录入收集时间、来源、类型、技术领域、摘要、价格、出版单位等。
分类(编目、排架)资料分为音频、视频和计算机三大领域,每一领域又分9个种类:1、设备说明书及副本2、技术性期刊3、图书4、工具书5、系统图6、技术论文7、行业标准8、产品宣传材料9、音像资料等。其中设备说明书及副本、图书、工具书、系统图、技术论文、行业标准、音像资料保存在闭书库中,技术性期刊和产品宣传材料因数量较大、借阅人次多而保存在开架书库。
建立查询系统利用现有办公网络的检索功能及与每一份资料都唯一对应的电子检索表,只要输入关于所需查询资料的任何一个信息,都可以方便快捷地查询每份资料的内容摘要、备份情况以及借阅情况。电子检索表设计如图一。
保管科技情报站的管理与保管工作必须由专业技术人员来负责。由于电视技术的行业专业性较强,其科技情报工作要求管理人员具有一定的专业知识,以便对资料进行合理的分类与管理,同时对新出的资料进行涵盖内容、技术领域、适阅范围等方面的鉴定,以最终确定它是否适合本科技情报站收藏。非专业技术人员管理技术资料具有一定的难度。
(三)科技情报站的建立为我台创造了一个自觉学习业务、集体交流、集体提高的业务学习环境。科技情报站为我台的日常技术保障、技术人员的自我培训与自我提高、我台系统设备的升级改以及技术交流论文的写作等各方面的工作开展提供了大量的专业资料与信息。以前,我台的设备说明书都由个人自由保管,时间一长资料一多就难免有丢失现象发生。科技情报站建立以后,对所有的技术设备说明书和操作手册进行集中的闭架管理,中英文分开保管,注意保留适当的备份资料,有利的保障了设备维护、新来技术人员对设备熟悉的资料要求。每月在节目制作之余,近20种涉及视频、音频、计算机、灯光等专业技术领域的技术期刊为我台技术人员的业务提高提供了有力的信息跟踪服务和资料选择余地。另外,科技情报站为每年技术人员的论文写作也提供了大部分的资料查询。
四、几个应注意的问题
借阅出入的登记
保留资料的主要目的之一就是为了日后查询,资料的流动性较大,常常是一个人借出库,看完后另一个人又借走,最后却是由第三个人或第四个人来归还。这样就要求资料管理员一定要做好资料的借阅出入登记工作,由谁借出就由谁负责。其它人员也应严格遵守借阅制度。
设备技术资料与普通的技术期刊分开管理
设备技术资料主要是在日常设备维护、设备维修以及系统改造时使用到。普通的技术期刊则主要是为了满足技术人员的自我业务提高和论文写作的需要。二者分开管理十分常必要的。首先是因为他们的重要性不同:设备技术资料往往是一个设备一份资料的独本,丢失后无法补订;而技术期刊是可以日后补订的。其次二者的使用特点也不同:设备技术资料借出是一般是针对于某一种设备,借出量很小;技术期刊的借阅常常是针对某一个问题,借出时常常是几本、几十本,管理起来工作量相对较大。单独保管设备技术资料,可以确保技术保障工作的顺利开展。
摘要的重要性
摘要是利用电脑网络检索最常用的方法之一,前期资料的摘要录入工作是非常重要的。特别是技术期刊,每月都有20多本期刊新到,每一本期刊至少刊登十几篇技术文章,在摘要中输入这些文章的题目(和著者),将为以后的专题查询提供极大的方便,查询者只需在检索条中输入一个关键词,在案下搜索建后,所有题目中包含这个关键词的文章都会被显示出来,同时提供刊登这些文章的期刊的期数与保存架位。
互联网搜索
在我台内部办公网上的科技情报站中,专门有一留言板模式的简讯板块,是专为下载互联网上的信息而设。有一点是应注意的,科技情报站中只有这一个板块是设置为全体技术人员都有写权的,其他板块都是只有管理人员才有写权。全体设置写权是出于这样的考虑:互联网上的信息量台大,不是一、两个人就可以完全承担网上业内信息的搜索与发展动态的跟踪工作的。全体技术人员都有写权,无论谁在上网时“网”到了有价值的业内信息,都可以把他放到科技情报站的简讯终于他人共享,无形中扩大了收集范围。
管理人员的时间统筹安排
由于我台的科技情报工作由我台的技术制作人员专人兼职,不可能在此项工作上花费大量时间,故采取每月月初集中管理的方式。每月月初首先将上月还入的资料整理归架,然后将上月新来的资料登记、入架,最后整理、清洁书架。平日里只需及时在借出资料的电子检索表上标注出借阅人员或去向即可。
年终清点
1.2光传播通信技术存在的问题纵观光传播技术网络的发展史,从世界上第一条光纤通信系统投入运营到如今突飞猛进的发展趋势,整个过程中信息传输规模和安全可靠运行也一直是电力通信部门关注的重点。光设备的传输虽然具有维护简单、扩容性较高,以及组网灵活等特点,并且随着科技的发展光端机也不断提升出槽位宽度均匀、增加扩容量等能力。但是,在社会经济不断发展的同时,这些光传输设备的老化程度也越来越严重,有大部分设备的性能甚至已经很难满足电力通信在传输方面的要求,当缓慢的衰变积累到一定程度时将会产生系统的最终的失效。
2.光传输通信技术的应用与发展研究
2.1光传输通信技术的广泛应用近几年我国在高速宽带光传输技术方面取得了飞跃性的发展,我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐于国际接轨,成为全球高速宽带光传输通信技术发展的重要推动力。高速带宽光传输技术的核心是密集波分复用技术,随着市场需求的消费增长,在短短的时间内就成为网络建设的重心。[2]OTN和PTN系统作为光传输通信技术的重要组成部分,在实际的核心层部署中得到了广泛应用,其两者相联合的组网模式,为运营商带来了强大的IP业务接入能力和灵活调度能力。
2.2光传输通信技术的发展在可预见的未来光传输通信技术将给人们的生活带来重大变化,在无线网的环境中人们的工作、学习、出行等可以通过网络获得及时地、丰富地信息,变得更加便捷和简单。有理由相信,随着光传输通信技术的进一步发展以及配套技术的进一步完善,并且积极整合各方面的通信技术的优势,光传输通信技术在4G移动通信新时代的潜力将是无限的。光传输通信技术的发展推动着城域传输网不断统一和融合,是运营商共同组建扁平化网络的最佳选择。光传输通信技术不断的发展使得其生命周期大大延长。光传输技术100Gb/s的发展也突破了一定范围下数字信号中光载波携带信息量无法提高的问题,并且将光载波能够携带的信息量提高了一倍。
2.3光传输通信技术前景分析随着社会需求的不断增长,4G新时代下光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了迅猛的发展。在未来的光传输通信技术的发展中,源节点至目的节点之间的信号传输与交换过程中将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心基础技术。随着科技人员的不断研发,以WDM技术为主导结OTN、PTN系统的应用必定会逐渐取代取代DWDM和MST的地位成为光传输通信技术的主流技术。其自身所具有的优势顺应了业务IP化和网络扁平化的趋势,因此受到越来越多的运营商的重视,到目前为止,中国通讯运营商三大巨头移动、电信、联通已经积极的投入设计制造。
光通信技术中最有发展前景的当属光纤通信技术了,在最近几十年来发展最好最快的也是光纤通信技术。光纤通信技术的发展经历了三代,从工作波长为0.85μm的多模光纤通信逐渐发展为工作波长为1.3μm的单模光纤通信,并在此基础上发展到工作波长为1.55μm的光纤通信系统,这些年的进步很好的解决了光通信系统的色散问题。不仅如此在这些年光源也放上的很大的变化,发生了从发光二极管到半导体激光器的变化。半导体激光器的出现大大的提高了传输信息的效率,而且半导体激光器与二级发光体比较具有更高的功率和更长的使用寿命。光纤和光源的发展大大的缓解了信息衰减和色散的问题,加大了光纤的通信容量,提高了光纤通信的效率。另外在光网络协议方面也有了很大的发展。目前的技术种为了方便用户使用图像、数据、语音等业务,目前的重点是宽带接入网建设。宽带接入包括光纤、无线、同轴电缆和xDSL这几种方式,这些主要是基于分组交换方式的接入,其中以光纤接入为主。光纤接入分为有源方式接入和无源方式接入两种,即利用SDH或PDH为传输通道和无源光网络方式,光纤的非线性问题随着光纤放大器的广泛应用而逐渐显现出来。光纤的非线性主要指四波混频效应、自相位调制效应、交叉相位调制效应、受激喇曼效应、受激布里渊效应等。其中一些效应会使得系统的技术指标恶化,使得信号脉冲展宽、波型畸变、信号之间串扰。通过合理的使用某些非线性效应,我们可以研制出新型的光器件。
光通信技术的发展前景
1光纤通信技术的发展前景
为了更好的建设下一代网络就必须得构建一个拥有巨大传输容量的光纤基础设施,而由于光缆高达20年的寿命以及过高的造价,光纤基础设施的设计和构建必须具有前瞻性,应该结合设备和系统技术的发展趋势来设计。同时由于下一代电信网对容量的高要求以及频率的高宽度,这一代的光纤性能已经无法满足需求,必将被淘汰,那么开发新一代的光纤将势在必行。在G.652.A光纤的基础上进行改进并取得一定成果的G.652C/D光纤很好的解决了色散斜率的问题,减低系统成本,而且能实现更长距离和更大容量的传输。基于这些原因,具有更长使用寿命的新一代光纤必将得到更好的发展。
灌溉设备:突破以往的浇灌技术,信息技术将“灌溉”提高到了一个新的层面———自动灌溉技术。传统的务农人员对于灌溉时机的把握是很有限的,基本是靠经验,透过以往的经验来确定哪里需要进行大面积灌溉,哪里水分充足。而当今的先进灌溉设备可以更加准确地工作。由于之前对地质进行过调研,因此人们可以将灌溉设备有选择地安置在耕地上。通常设备露在地表部分长宽高大致在30厘米,因此不会占用过多的空间。其内部有采集系统,定期对当前地表水成分含量进行收集并发送至务农人员的接收设备之中,继而可由务农人员对灌溉设备进行操控,控制其是否对土地进行浇灌以及浇灌的水量,或将数据写入到浇灌设备中,当土地的含水量达到某一数值时,浇灌设备便自行停止。由此可见,信息技术在农机技术上的应用,能为农业工作带来极大的便利。
监测设备:由于部分农作物需要种植在大棚内,因此,监测设备就会起到相当大的作用。通常监测设备分为两大类,一类是温湿度无线传输设备;一类是红外摄像装置。温湿度采集器可以将大棚内的温度以及湿度进行采集,然后通过无线模块将数据进行传输,在无线传输模块的接收端链接PC,就可以实时准确观测到当前大棚内的温湿度。这样做可以清楚的知道大棚内的环境,如果存在问题可以及时进行改善,有助于农作物的生长。红外摄像装置的作用是对部分植物进行实时监控,对于一些长势较差,不太理想的植物,寻找其存在的问题并且解决后,可以利用红外摄像装置对其进行后期观察,目的是了解其后续生长情况。监测设备也是农机技术上的信息技术应用,确保了农作物生长时外界环境的良好。
收割设备:信息技术在收割设备上的应用,想必是务农人员最想看到的。以往成熟的农作物收割,会浪费大量的时间与人力,效率很低。面对大量要进行收割的作物,手工作业的确不是最佳途径。而收割机的出现与进步,使得收割作物变得轻松很多。常见的联合收割机是人力进行控制的,工作效率已经有了很大提升。而较为先进的收割机则是运用了信息技术,智能化、全自动的进行农产品收割工作。将收割区域的大小编入收割机的控制器中,然后通过测试将电机的驱动步数做一个合理的调整,最后便可以让收割机进行收割工作。其收割过程不再需要人力进行参与,这就大大减少了工作量。因此,在对农作物进行收割的时候,有一台智能化联合收割机会让自己事半功倍。
不难看出,信息技术的蓬勃发展,推动了农业工作的快速进步。其实,信息技术的应用不仅仅局限于农业这一方面,在很多的领域上,信息技术都有所涉及。主要体现在设备仪器上运用信息技术,其宗旨是将设备仪器变得更为智能化、自动化,这也是符合当前人们对于设备仪器的发展要求,更是满足人们对生活以及工作人性化的具体表现。
作者:邵金艳单位:公主岭市农机技术推广总站
从微观上来讲农业技术的创新是农业技术与农业经济的发展进行相互转化,将新农业技术演变成一种手段为促进农业的生产和发展农村的经济提供帮助,其包含内容大致是对农业新技术进行研究、获得与掌握、实现新技术的传播渗透于转让、改进创新农业的市场开发与售后服务等;从宏观上来讲农业技术的创新是农业企业和一系列公共机构组成的网络或者系统,且这些机构能够互相联系和影响从而为农业技术的创新与扩散提供整合与协调。
1.2创新特点
由于工业技术受到了大多数的农业技术和不同层次的环境保护与农业技术、资源利用与农业技术、农业技术秘密、公共产品特性等与之密切相关的影响和制约,农业技术的创新特点大致有较多的技术、创新过程较为复杂、不确定的技术创新、农业技术的创新子系统存在较强的相互作用性等。
2农业技术从传统到现代的转变策略方针
2.1基本策略方针
对传统的农业技术进行传承是实现农业技术从传统向现代进行转变的基本策略,这是因为农业的科技和技术是由不同民族、不同地区的人们依据不尽相同的自然条件以及存在差异的社会文化进行继承和创造,农业技术包含当地自然条件与社会条件且民族特点和地方特点显著。在继承传统农业技术进行现代化农业技术转变的过程中,不可盲目模仿要联系实际国情和地方特点发展出具有地方特色的现代化农业技术,实现传统技术和现代技术的融合从而使未来的农业技术发展保持稳定。
2.2关键策略方针
对传统的农业技术进行改造是实现农业技术从传统向现代进行转变的关键策略,这是因为长期积累投入并未使传统农业的生产要素发生改变,即便生产率较低只要技术的状态保持不变的话,假以时日就可以实现传统农业的专项平衡及恢复等。而农业科技发展从技术结构的优化过程来看可以分为以下的三个阶段并逐一介绍:(1)生产力水平和技术水平相对较低,相关的手工劳动主要是依靠现有自然资源进行,是以手工产品或者生产初级产品为主劳动密集型的阶段。(2)生产力水平和技术水平都得到了一定的提高和发挥,进军更广更深的自然资源从而形成了以生产加工商品为主的技术密集型阶段。(3)生产力水平和技术水平都达到很高的阶段,农业的现代化已经实现且智力和知识优势都得到充分的发挥,是以生产高新商品为主的知识密集型阶段。
2.3根本策略方针
对传统的农业技术进行提升是实现农业技术从传统向现代进行转变的根本策略,这是因为改造传统农业技术的目标和方向就是现代农业技术,根据世界农业的发展经验可以发现在这个转变过程中农业的生产必须实现从满足目标消费追求的数量向商业生产利润的最大化进行转化。