孟　超　武　暉　谷秀潔　朱耀麟

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基于科學計量學的國內(nèi)無線光通信現(xiàn)狀分析

孟超1武暉1谷秀潔2朱耀麟3

（1.西安工程大學 科技處，陜西 西安 710048；2.西安工程大學 圖書館，陜西 西安 710048； 3.西安工程大學 電子信息學院，陜西 西安 710048）

論文以中國知網(wǎng)（CNKI）《中國學術期刊（網(wǎng)絡版）》作為統(tǒng)計來源，采用無線光通信領域的相關詞語作為檢索詞，利用CNKI在線分析和CiteSpace科學計量法，對2000-2015年無線光通信領域的論文年度分布、機構分布、期刊載文、重點作者、高被引論文、關鍵詞等方面進行統(tǒng)計分析，得到了該領域的研究現(xiàn)狀、研究熱點和未來的發(fā)展趨勢。

科學計量學；無線光通信；研究現(xiàn)狀

1　引　言

登入互聯(lián)網(wǎng)，用百度和百度學術搜索“無線光通信”，會出現(xiàn)約5520000和11500條相關結果，用谷歌和谷歌學術搜索“無線光通信”，也會出現(xiàn)約2380000和110000條結果?？梢娫谝苿油ㄐ胖鈁1]，無線光通信已引起了人們的高度關注。像手勢、旗語、烽火臺、紅綠燈等，都屬于無線光通信。1880年，貝爾發(fā)明了第一個光電話，1881年貝爾發(fā)表了論文《關于利用光線進行聲音的復制與產(chǎn)生》，這是近代無線光通信的開端[2]。1960年美國科學家梅曼發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器，無線光通信又成為研究熱點之一[3]。20世紀70-80年代，無線光通信技術的熱潮首先出現(xiàn)在軍事和航天航空領域，到90年代，一些公司致力于無線光通信產(chǎn)品的商業(yè)化研發(fā)[4]，2000年的悉尼奧運會，無線光通信系統(tǒng)成功完成了在現(xiàn)場與室內(nèi)進行圖像信息的雙向傳輸和采集工作。

在其他領域研究現(xiàn)狀方面，文獻[5]利用科學計量學和情報分析的方法對國內(nèi)外的量子通信技術領域進行了研究；文獻[6]利用CiteSpace可視化文獻分析工具對國內(nèi)的海洋經(jīng)濟研究繪制了知識結構圖譜，基本明確了該領域的發(fā)展情況；文獻[7]運用詞頻共現(xiàn)、引文分析等方法對《中國人力資源開發(fā)》刊載的研究文獻進行計量與可視分析，科學預測國內(nèi)人力資源研究熱點的發(fā)展趨勢；文獻[8]采用計量學中的共詞分析方法，對材料學、焊接學等學科文獻的關鍵詞進行統(tǒng)計，并利用聚類分析、因子分析、多維尺度分析以及社會網(wǎng)絡分析等方法和相關軟件，分析兩門學科的當前研究熱點、研究趨勢及前景；文獻[9]應用科學計量學和可視化方法對2003-2012年我國物聯(lián)網(wǎng)領域的期刊論文的歷年發(fā)文量、重點作者、重點機構、重點關鍵詞、高被引論文、基金資助情況和研究層次等進行了統(tǒng)計和分析，探討了物聯(lián)網(wǎng)領域的研究現(xiàn)狀，并得出了相應的結論。

面對無線光通信領域技術的不斷發(fā)展，對于該領域的研究人員來說，從宏觀上了解國內(nèi)無線光通信領域的研究現(xiàn)狀是非常有現(xiàn)實意義的。為認清2000-2015年無線光通信領域的發(fā)展狀況，選取中國知網(wǎng)（CNKI）《中國學術期刊（網(wǎng)絡版）》作為統(tǒng)計來源，以科學計量學為手段[10]，對2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域的論文年度分布、機構分布、期刊載文、重點作者、高被引論文、關鍵詞等相關情況進行統(tǒng)計分析，從文獻產(chǎn)出的角度探尋該領域的知識結構、研究熱點和研究現(xiàn)狀，為后來的研究者提供量化性的參考。

2　數(shù)據(jù)來源和研究方法

2.1數(shù)據(jù)來源

2016年10月9日，選取中國知網(wǎng)（CNKI）《中國學術期刊（網(wǎng)絡版）》作為統(tǒng)計來源，該庫收錄國內(nèi)學術期刊8,207種，全文文獻總量47,297,545篇。文獻類型選擇為期刊，專業(yè)檢索語法表達式為：SU= “無線光通信”+“自由空間光通信”+“可見光通信”+“激光通信”+“紫外光通信”+“紅外光通信”，發(fā)表時間選擇為2000-2015年，檢索結果為2369條記錄，被引論文數(shù)為1632條，被引率約為68.89%，H指數(shù)為40。數(shù)據(jù)下載日期為2016年10月9日。

2.2研究方法

利用CNKI所提供的數(shù)據(jù)對檢索結果進行分析，包括歷年發(fā)文量、重點機構、重點作者、重點期刊、高被引論文、基金資助和研究層次等。以關鍵詞為基礎，使用可視化工具CiteSpace（版本號為5.0.R1 SE（32-bit））軟件對下載的數(shù)據(jù)進行可視化分析[11-12]，繪制了國內(nèi)無線光通信領域的知識圖譜。

3　統(tǒng)計與分析

3.1發(fā)文年度和機構分布

根據(jù)CNKI的檢索結果，2000~2015年國內(nèi)無線光通信領域論文共有2369篇，每年的論文數(shù)分別為32，35，46，94，65，108，140，173，136，140，152，167，207，212，308，354篇，16年間論文數(shù)量增加了322篇，年增長率約為17.38%。論文數(shù)量整體上呈逐年上升趨勢，尤其是2013~2015年，該領域內(nèi)的產(chǎn)出文獻大幅度上升，達到了354篇，這說明近年來國內(nèi)無線光通信領域的研究取得了較大發(fā)展，也說明該領域越來越受到社會和國家的重視。

2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域發(fā)文機構分布如表1所示，該表列出的是無線光通信領域16年內(nèi)發(fā)表論文大于等于30篇的機構，共有15個。從表1可以看出，發(fā)文前15名的機構發(fā)文共951篇，約占該領域論文的40.14%，說明國內(nèi)無線光通信的研究機構集中，有利于研究的合作度和延續(xù)性。其中，高等院校13個，科研院所2個，高等院校中軍事院校有6所，這說明國內(nèi)無線光通信技術的應用主要集中于技術研究領域和軍事領域，商用化程度不高。發(fā)表論文數(shù)排在前3名的是長春理工大學、西安理工大學、電子科技大學，篇被引頻次排在前3名的是中國科學院上海光學精密機械研究所、國防科學技術大學、哈爾濱工業(yè)大學。從H指數(shù)看，H>10的機構一共有6個，恰恰是發(fā)表論文數(shù)排在前3名和篇被引頻次排在前3名的機構，這說明國內(nèi)研究機構在中文期刊上發(fā)表的無線光通信領域的高質(zhì)量論文主要集中在這6個機構，另外，從一個側面反映出，H指數(shù)作為一個混合量化指標，可用于評估研究機構和研究人員的學術產(chǎn)出數(shù)量與學術產(chǎn)出水平。

表1.2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域發(fā)文量前15名機構

序號機構名稱發(fā)表論文數(shù)被引論文數(shù)被引率被引頻次篇均被引頻次篇最高被引頻次H指數(shù) 1長春理工大學20013869.00%11805.907617 2西安理工大學12711187.40%10998.6511017 3電子科技大學988788.78%7627.784416 4海軍航空工程學院695478.26%3675.323910 5武漢大學564376.79%2694.80269 6桂林電子科技大學543462.96%1302.41176 7哈爾濱工業(yè)大學474085.11%4108.725212 8中國科學院上海光學精密機械研究所453884.44%74216.4910316 9海軍工程大學453986.67%1894.20258 10解放軍理工大學402870.00%2847.10689 11中國科學院長春光學精密機械研究所372670.27%1895.11427 12國防科學技術大學373697.30%51914.037413 13空軍工程大學352674.29%2055.86458 14重慶大學312890.32%2006.451610 15解放軍重慶通信學院302273.33%1244.13137

3.2 重點作者和期刊

2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域重點作者，如表2所示，該表列出的是無線光通信領域16年內(nèi)發(fā)表論文大于等于20篇的作者，共有15個。從表2可以看出，發(fā)文量前15名的作者共發(fā)文588篇，約占該領域論文的24.82%，并且作者單位主要來自高校，這說明高校研究人員仍然是該領域的主要生力軍，這與表1的機構分布相吻合。從論文數(shù)量看上看，排名前3名的是西安理工大學的柯熙政、長春理工大學的佟首峰和長春理工大學的姜會林。從論文質(zhì)量上看，篇均被引頻次排前3名的是中國科學院上海光學精密機械研究所的劉立人、電子科技大學的胡渝和長春理工大學的姜會林，論文被引率排前3名的是電子科技大學的胡渝、中國科學院上海光學精密機械研究所的劉立人和西安理工大學的柯熙政，說明他們在國內(nèi)無線光通信領域具備一定的影響力。這也與表1的發(fā)文機構具有高度的吻合性，這說明國內(nèi)無線光通信的研究機構和研究人員比較集中，更容易形成穩(wěn)定的科研團隊，其中長春理工大學的佟首峰和姜會林就說明了這一點。

表2.2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域發(fā)文量前15名作者

序號作者單位發(fā)表論文數(shù)被引論文數(shù)被引率被引頻次篇均被引頻次篇最高被引頻次H指數(shù) 1柯熙政西安理工大學1099990.83%10339.4811017 2佟首峰長春理工大學635790.48%70611.217615 3姜會林長春理工大學585086.21%66111.407615 4王紅星海軍?？展こ虒W院564580.36%3245.793910 5艾勇武漢大學403280.00%2406.00269 6胡渝電子科技大學323196.88%40912.783313 7張立中長春理工大學301550.00%1414.70764 8張鐵英海軍?？展こ虒W院282382.14%2087.43398 9肖沙里重慶大學272385.19%1806.671610 10李曉毅解放軍重慶通信學院262076.92%1114.27147 11譚立英哈爾濱工業(yè)大學262388.46%1997.65389 12馬晶哈爾濱工業(yè)大學252288.00%1937.72389 13孫曉明海軍海空工程學院242083.33%1938.04397 14劉立人中國科學院上海光學精密機械研究所242395.83%40716.9610312 15汪井源解放軍理工大學201680.00%1819.05684

注：論文未區(qū)分是否為第一作者，只要是署名作者都在統(tǒng)計范圍之內(nèi)

2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域發(fā)文量前15名的期刊如表3所示。從表3可以看出，這15種期刊的總發(fā)文量為928篇，約占該領域論文的39.17%。期刊平均被引頻次約為6.94次，期刊載文平均值約為61.87篇。發(fā)文量前3名的是《光通信技術》《紅外與激光工程》和《中國激光》，這說明這3種期刊是該領域論文發(fā)表的主要陣地，且篇均被引頻次也都在平均被引頻次以上。篇均被引頻次排前3名的期刊是《光學學報》《中國激光》和《光子學報》，較大的超出了其他同類期刊的篇均被引頻次。上述5種期刊都是北大核心期刊目錄（2014版），除《光通信技術》外，其余4種期刊還都是CSCD收錄期刊目錄(2015-2016)，且是2016年EI收錄期刊，它們的H指數(shù)也均大于等于10，這說明《光通信技術》《紅外與激光工程》《中國激光》《光學學報》和《光子學報》是該領域較高水平論文的主要來源期刊。

此外，2003-2015年國內(nèi)無線光通信領域論文獲得國家基金和省部級基金的論文有1038篇，約占該領域所有論文的43.82%，國家自然科學基金、國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)、國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)和國家科技支撐計劃四大國家基金的論文數(shù)總和為633篇，約占該領域所有論文的26.72%，從基金論文比可以看出，該領域的論文保持較高的質(zhì)量，高質(zhì)量的論文同時也提高了期刊的知名度與辦刊水平。

表3.2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域發(fā)文量前15名期刊

序號期刊名論文數(shù)被引論文數(shù)被引率被引頻次篇均被引頻次篇最高被引頻次H指數(shù) 1光通信技術18813973.94%15788.3914618 2紅外與激光工程1048278.85%8247.927914 3中國激光968891.67%101610.5810317 4激光與光電子學進展736487.67%5237.166411 5光學學報635993.65%79312.596917 6光電子.激光615183.61%3866.334511 7激光與紅外464086.96%3036.59589 8半導體光電452146.67%3457.671108 9激光技術433581.40%1293.00156 10長春理工大學學報（自然科學版）422661.90%1583.76288 11激光雜志383078.95%2255.92448 12應用光學343191.18%3219.444810 13光子學報342985.29%3279.629911 14光通信研究312064.52%702.26145 15現(xiàn)代電子技術302066.67%882.93215

3.3 高被引論文和關鍵詞

2000-2015年國內(nèi)無線光通信領域前15名高被引論文如表3所示。從表3可知，2000~2015年國內(nèi)無線光通信領域有4篇論文被引頻次超過了100次，分別為：《半導體激光器的最新進展及其應用現(xiàn)狀》《白光LED照明光源用作室內(nèi)無線通信研究》《可見光通信及其關鍵技術研究》《衛(wèi)星激光通信Ⅰ鏈路和終端技術》[13-16]，這4篇文章都屬于綜述性文章，可見綜述性文章依然是被引用次數(shù)最多的類別。

使用CiteSpace對無線光通信領域的關鍵詞進行分析，提取每年被引頻次最高的20個關鍵詞，生成的關鍵詞圖譜如圖1所示，圖中共有129個節(jié)點，407條連接，網(wǎng)絡密度為0.0493，模塊值Q=0.4491，平均輪廓值S=0.3697，其中出現(xiàn)次數(shù)最高的關鍵詞在圖中顯示為較大的節(jié)點。從圖1可知，出現(xiàn)關鍵詞最多的是光通信和無線光通信，然后為激光通信、可見光通信和自由空間光通信，這5個關鍵詞是其他關鍵詞相互聯(lián)系的紐帶。對關鍵詞進行突發(fā)性探測，在25個突發(fā)性最強的關鍵詞中選取前6個，如圖2所示。因為FSO是自由空間光通信的英文簡寫，所以自由空間光通信、無線激光通信、大氣激光通信、空間光通信和半導體激光器分別為突發(fā)變化最強的5個關鍵詞。結合表3、圖1和圖2可以看出：在2006年前后，是無線光通信領域的一個高峰活躍成果期，發(fā)表的文章的質(zhì)量較高；半導體激光器、激光通信和可見光通信技術的研究及應用是當前研究的熱點，并且是未來一段時間內(nèi)的研究趨勢。

同時，2000-2012年國內(nèi)無線光通信領域論文主要集中于工程技術（自科）和基礎與基礎研究（自科）兩方面，共發(fā)文2234篇，占論文總數(shù)94.30%的，可見國內(nèi)無線光通信領域的研究處于一個良性的機制之中。與此同時，當代科學發(fā)展的一個新趨勢是：開發(fā)研究和產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、流通研究、銷售研究、使用研究和回收研究等融合于一體。無線光通信也不例外。可以預測，未來國內(nèi)無線光通信領域在行業(yè)技術指導、專業(yè)實用技術等方面的研究將會越來越多，也會越來越深入。

表4.2000~2015年國內(nèi)無線光通信領域前15名高被引論文

序號題名作者刊名被引頻次下載年/期 1半導體激光器的最新進展及其應用現(xiàn)狀王德;李學千光學精密工程18420342001/03 2白光LED照明光源用作室內(nèi)無線通信研究胡國永;陳長纓;陳振強光通信技術14614642006/07 3可見光通信及其關鍵技術研究丁德強;柯熙政半導體光電11025032006/02 4衛(wèi)星激光通信Ⅰ鏈路和終端技術劉立人中國激光10314452007/01 5大氣湍流對激光通信系統(tǒng)的影響邢建斌;許國良;張旭蘋; 王光輝;丁濤光子學報998122005/12 6白光LED室內(nèi)可見光通信的關鍵技術駱宏圖;陳長纓;傅倩;趙惠珊;莫晨曉光通信技術8929012011/02 7自由空間光通信技術的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向綜述王佳;俞信光學技術8716442009/07 8白光LED照明的可見光通信的現(xiàn)狀及發(fā)展劉宏展;呂曉旭;王發(fā)強;梁瑞生;王金東; 張準光通信技術8620802005/02 9大氣無線光通信系統(tǒng)中數(shù)字脈沖間隔調(diào)制研究胡宗敏;湯俊雄通信學報835072005/03 10大氣中激光通信技術王海先紅外與激光工程795672001/02 11光通信中幾種調(diào)制方式的性能比較龐志勇;樸大志;鄒傳云桂林電子科技大學學報788482002/05 12空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢付強;姜會林; 王曉曼;劉智; 佟首峰;張立中中國光學7627052012/02 13空間激光通信及應用馬東堂;魏急波;莊釗文半導體光電7410702003/02 14大氣激光通信中多光束傳輸性能分析和信道建模馬東堂;魏急波;莊釗文光學學報697282004/08 15自由空間光通信技術朱震;陳凌光通信技術699602003/01

圖1.2000-2015年無線光通信領域關鍵詞知識圖譜

圖2.2000-2015年無線光通信領域關鍵詞突發(fā)性探測

4　結束語

運用科學計量學對國內(nèi)無線光通信的研究現(xiàn)狀進行了分析解讀，研究結果表明，長春理工大學、西安理工大學、電子科技大學、中國科學院上海光學精密機械研究所、國防科學技術大學、哈爾濱工業(yè)大學等是國內(nèi)無線光通信領域的主要研究機構，《光通信技術》《紅外與激光工程》《中國激光》《光學學報》和《光子學報》等是該領域較高水平的中文期刊，四大國家基金資助的論文數(shù)約占總論文數(shù)的26.72%，表明國內(nèi)的無線光通信的研究水平處于較高的水平，無線光通信領域的研究熱點包括半導體激光器、激光通信和可見光通信技術的研究及應用，由于在國內(nèi)無線光通信領域，其研究層次主要集中于工程技術（自科）和基礎與基礎研究（自科），預測未來國內(nèi)無線光通信領域在行業(yè)技術指導、專業(yè)實用技術等方面的研究將會越來越多。但是，文中主要是對中文論文進行分析研究，但是中文論文不一定能真實全面反映該領域的研究現(xiàn)狀，這是本文的一個不足，也是今后需要著手開展的一項工作。

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（責任編校：宮彥軍）

2016－10－26

全國高等學校文科學報研究會編輯學研究基金（2016YB05）；西安工程大學哲學社會科學研究項目（2015ZXSK20）；陜西省科技廳國際合作項目（2016KW-043）

孟超（1987－），男，山東省壽光市人，西安工程大學編輯，碩士，主要從事編輯學、期刊評價等。

G255.51

A

1673-2219（2017）10-0032-05