基于科学计量学的国内无线光通信现状分析

孟　超　武　晖　谷秀洁　朱耀麟



基于科学计量学的国内无线光通信现状分析

孟超1武晖1谷秀洁2朱耀麟3

（1.西安工程大学 科技处，陕西 西安 710048；2.西安工程大学 图书馆，陕西 西安 710048； 3.西安工程大学 电子信息学院，陕西 西安 710048）

论文以中国知网（CNKI）《中国学术期刊（网络版）》作为统计来源，采用无线光通信领域的相关词语作为检索词，利用CNKI在线分析和CiteSpace科学计量法，对2000-2015年无线光通信领域的论文年度分布、机构分布、期刊载文、重点作者、高被引论文、关键词等方面进行统计分析，得到了该领域的研究现状、研究热点和未来的发展趋势。

科学计量学；无线光通信；研究现状

1　引　言

登入互联网，用百度和百度学术搜索“无线光通信”，会出现约5520000和11500条相关结果，用谷歌和谷歌学术搜索“无线光通信”，也会出现约2380000和110000条结果。可见在移动通信之外[1]，无线光通信已引起了人们的高度关注。像手势、旗语、烽火台、红绿灯等，都属于无线光通信。1880年，贝尔发明了第一个光电话，1881年贝尔发表了论文《关于利用光线进行声音的复制与产生》，这是近代无线光通信的开端[2]。1960年美国科学家梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器，无线光通信又成为研究热点之一[3]。20世纪70-80年代，无线光通信技术的热潮首先出现在军事和航天航空领域，到90年代，一些公司致力于无线光通信产品的商业化研发[4]，2000年的悉尼奥运会，无线光通信系统成功完成了在现场与室内进行图像信息的双向传输和采集工作。

在其他领域研究现状方面，文献[5]利用科学计量学和情报分析的方法对国内外的量子通信技术领域进行了研究；文献[6]利用CiteSpace可视化文献分析工具对国内的海洋经济研究绘制了知识结构图谱，基本明确了该领域的发展情况；文献[7]运用词频共现、引文分析等方法对《中国人力资源开发》刊载的研究文献进行计量与可视分析，科学预测国内人力资源研究热点的发展趋势；文献[8]采用计量学中的共词分析方法，对材料学、焊接学等学科文献的关键词进行统计，并利用聚类分析、因子分析、多维尺度分析以及社会网络分析等方法和相关软件，分析两门学科的当前研究热点、研究趋势及前景；文献[9]应用科学计量学和可视化方法对2003-2012年我国物联网领域的期刊论文的历年发文量、重点作者、重点机构、重点关键词、高被引论文、基金资助情况和研究层次等进行了统计和分析，探讨了物联网领域的研究现状，并得出了相应的结论。

面对无线光通信领域技术的不断发展，对于该领域的研究人员来说，从宏观上了解国内无线光通信领域的研究现状是非常有现实意义的。为认清2000-2015年无线光通信领域的发展状况，选取中国知网（CNKI）《中国学术期刊（网络版）》作为统计来源，以科学计量学为手段[10]，对2000-2015年国内无线光通信领域的论文年度分布、机构分布、期刊载文、重点作者、高被引论文、关键词等相关情况进行统计分析，从文献产出的角度探寻该领域的知识结构、研究热点和研究现状，为后来的研究者提供量化性的参考。

2　数据来源和研究方法

2.1数据来源

2016年10月9日，选取中国知网（CNKI）《中国学术期刊（网络版）》作为统计来源，该库收录国内学术期刊8,207种，全文文献总量47,297,545篇。文献类型选择为期刊，专业检索语法表达式为：SU= “无线光通信”+“自由空间光通信”+“可见光通信”+“激光通信”+“紫外光通信”+“红外光通信”，发表时间选择为2000-2015年，检索结果为2369条记录，被引论文数为1632条，被引率约为68.89%，H指数为40。数据下载日期为2016年10月9日。

2.2研究方法

利用CNKI所提供的数据对检索结果进行分析，包括历年发文量、重点机构、重点作者、重点期刊、高被引论文、基金资助和研究层次等。以关键词为基础，使用可视化工具CiteSpace（版本号为5.0.R1 SE（32-bit））软件对下载的数据进行可视化分析[11-12]，绘制了国内无线光通信领域的知识图谱。

3　统计与分析

3.1发文年度和机构分布

根据CNKI的检索结果，2000~2015年国内无线光通信领域论文共有2369篇，每年的论文数分别为32，35，46，94，65，108，140，173，136，140，152，167，207，212，308，354篇，16年间论文数量增加了322篇，年增长率约为17.38%。论文数量整体上呈逐年上升趋势，尤其是2013~2015年，该领域内的产出文献大幅度上升，达到了354篇，这说明近年来国内无线光通信领域的研究取得了较大发展，也说明该领域越来越受到社会和国家的重视。

2000-2015年国内无线光通信领域发文机构分布如表1所示，该表列出的是无线光通信领域16年内发表论文大于等于30篇的机构，共有15个。从表1可以看出，发文前15名的机构发文共951篇，约占该领域论文的40.14%，说明国内无线光通信的研究机构集中，有利于研究的合作度和延续性。其中，高等院校13个，科研院所2个，高等院校中军事院校有6所，这说明国内无线光通信技术的应用主要集中于技术研究领域和军事领域，商用化程度不高。发表论文数排在前3名的是长春理工大学、西安理工大学、电子科技大学，篇被引频次排在前3名的是中国科学院上海光学精密机械研究所、国防科学技术大学、哈尔滨工业大学。从H指数看，H>10的机构一共有6个，恰恰是发表论文数排在前3名和篇被引频次排在前3名的机构，这说明国内研究机构在中文期刊上发表的无线光通信领域的高质量论文主要集中在这6个机构，另外，从一个侧面反映出，H指数作为一个混合量化指标，可用于评估研究机构和研究人员的学术产出数量与学术产出水平。

表1.2000-2015年国内无线光通信领域发文量前15名机构

序号机构名称发表论文数被引论文数被引率被引频次篇均被引频次篇最高被引频次H指数 1长春理工大学20013869.00%11805.907617 2西安理工大学12711187.40%10998.6511017 3电子科技大学988788.78%7627.784416 4海军航空工程学院695478.26%3675.323910 5武汉大学564376.79%2694.80269 6桂林电子科技大学543462.96%1302.41176 7哈尔滨工业大学474085.11%4108.725212 8中国科学院上海光学精密机械研究所453884.44%74216.4910316 9海军工程大学453986.67%1894.20258 10解放军理工大学402870.00%2847.10689 11中国科学院长春光学精密机械研究所372670.27%1895.11427 12国防科学技术大学373697.30%51914.037413 13空军工程大学352674.29%2055.86458 14重庆大学312890.32%2006.451610 15解放军重庆通信学院302273.33%1244.13137

3.2 重点作者和期刊

2000-2015年国内无线光通信领域重点作者，如表2所示，该表列出的是无线光通信领域16年内发表论文大于等于20篇的作者，共有15个。从表2可以看出，发文量前15名的作者共发文588篇，约占该领域论文的24.82%，并且作者单位主要来自高校，这说明高校研究人员仍然是该领域的主要生力军，这与表1的机构分布相吻合。从论文数量看上看，排名前3名的是西安理工大学的柯熙政、长春理工大学的佟首峰和长春理工大学的姜会林。从论文质量上看，篇均被引频次排前3名的是中国科学院上海光学精密机械研究所的刘立人、电子科技大学的胡渝和长春理工大学的姜会林，论文被引率排前3名的是电子科技大学的胡渝、中国科学院上海光学精密机械研究所的刘立人和西安理工大学的柯熙政，说明他们在国内无线光通信领域具备一定的影响力。这也与表1的发文机构具有高度的吻合性，这说明国内无线光通信的研究机构和研究人员比较集中，更容易形成稳定的科研团队，其中长春理工大学的佟首峰和姜会林就说明了这一点。

表2.2000-2015年国内无线光通信领域发文量前15名作者

序号作者单位发表论文数被引论文数被引率被引频次篇均被引频次篇最高被引频次H指数 1柯熙政西安理工大学1099990.83%10339.4811017 2佟首峰长春理工大学635790.48%70611.217615 3姜会林长春理工大学585086.21%66111.407615 4王红星海军海空工程学院564580.36%3245.793910 5艾勇武汉大学403280.00%2406.00269 6胡渝电子科技大学323196.88%40912.783313 7张立中长春理工大学301550.00%1414.70764 8张铁英海军海空工程学院282382.14%2087.43398 9肖沙里重庆大学272385.19%1806.671610 10李晓毅解放军重庆通信学院262076.92%1114.27147 11谭立英哈尔滨工业大学262388.46%1997.65389 12马晶哈尔滨工业大学252288.00%1937.72389 13孙晓明海军海空工程学院242083.33%1938.04397 14刘立人中国科学院上海光学精密机械研究所242395.83%40716.9610312 15汪井源解放军理工大学201680.00%1819.05684

注：论文未区分是否为第一作者，只要是署名作者都在统计范围之内

2000-2015年国内无线光通信领域发文量前15名的期刊如表3所示。从表3可以看出，这15种期刊的总发文量为928篇，约占该领域论文的39.17%。期刊平均被引频次约为6.94次，期刊载文平均值约为61.87篇。发文量前3名的是《光通信技术》《红外与激光工程》和《中国激光》，这说明这3种期刊是该领域论文发表的主要阵地，且篇均被引频次也都在平均被引频次以上。篇均被引频次排前3名的期刊是《光学学报》《中国激光》和《光子学报》，较大的超出了其他同类期刊的篇均被引频次。上述5种期刊都是北大核心期刊目录（2014版），除《光通信技术》外，其余4种期刊还都是CSCD收录期刊目录(2015-2016)，且是2016年EI收录期刊，它们的H指数也均大于等于10，这说明《光通信技术》《红外与激光工程》《中国激光》《光学学报》和《光子学报》是该领域较高水平论文的主要来源期刊。

此外，2003-2015年国内无线光通信领域论文获得国家基金和省部级基金的论文有1038篇，约占该领域所有论文的43.82%，国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家重点基础研究发展计划(973计划)和国家科技支撑计划四大国家基金的论文数总和为633篇，约占该领域所有论文的26.72%，从基金论文比可以看出，该领域的论文保持较高的质量，高质量的论文同时也提高了期刊的知名度与办刊水平。

表3.2000-2015年国内无线光通信领域发文量前15名期刊

序号期刊名论文数被引论文数被引率被引频次篇均被引频次篇最高被引频次H指数 1光通信技术18813973.94%15788.3914618 2红外与激光工程1048278.85%8247.927914 3中国激光968891.67%101610.5810317 4激光与光电子学进展736487.67%5237.166411 5光学学报635993.65%79312.596917 6光电子.激光615183.61%3866.334511 7激光与红外464086.96%3036.59589 8半导体光电452146.67%3457.671108 9激光技术433581.40%1293.00156 10长春理工大学学报（自然科学版）422661.90%1583.76288 11激光杂志383078.95%2255.92448 12应用光学343191.18%3219.444810 13光子学报342985.29%3279.629911 14光通信研究312064.52%702.26145 15现代电子技术302066.67%882.93215

3.3 高被引论文和关键词

2000-2015年国内无线光通信领域前15名高被引论文如表3所示。从表3可知，2000~2015年国内无线光通信领域有4篇论文被引频次超过了100次，分别为：《半导体激光器的最新进展及其应用现状》《白光LED照明光源用作室内无线通信研究》《可见光通信及其关键技术研究》《卫星激光通信Ⅰ链路和终端技术》[13-16]，这4篇文章都属于综述性文章，可见综述性文章依然是被引用次数最多的类别。

使用CiteSpace对无线光通信领域的关键词进行分析，提取每年被引频次最高的20个关键词，生成的关键词图谱如图1所示，图中共有129个节点，407条连接，网络密度为0.0493，模块值Q=0.4491，平均轮廓值S=0.3697，其中出现次数最高的关键词在图中显示为较大的节点。从图1可知，出现关键词最多的是光通信和无线光通信，然后为激光通信、可见光通信和自由空间光通信，这5个关键词是其他关键词相互联系的纽带。对关键词进行突发性探测，在25个突发性最强的关键词中选取前6个，如图2所示。因为FSO是自由空间光通信的英文简写，所以自由空间光通信、无线激光通信、大气激光通信、空间光通信和半导体激光器分别为突发变化最强的5个关键词。结合表3、图1和图2可以看出：在2006年前后，是无线光通信领域的一个高峰活跃成果期，发表的文章的质量较高；半导体激光器、激光通信和可见光通信技术的研究及应用是当前研究的热点，并且是未来一段时间内的研究趋势。

同时，2000-2012年国内无线光通信领域论文主要集中于工程技术（自科）和基础与基础研究（自科）两方面，共发文2234篇，占论文总数94.30%的，可见国内无线光通信领域的研究处于一个良性的机制之中。与此同时，当代科学发展的一个新趋势是：开发研究和产品的设计、生产、流通研究、销售研究、使用研究和回收研究等融合于一体。无线光通信也不例外。可以预测，未来国内无线光通信领域在行业技术指导、专业实用技术等方面的研究将会越来越多，也会越来越深入。

表4.2000~2015年国内无线光通信领域前15名高被引论文

序号题名作者刊名被引频次下载年/期 1半导体激光器的最新进展及其应用现状王德;李学千光学精密工程18420342001/03 2白光LED照明光源用作室内无线通信研究胡国永;陈长缨;陈振强光通信技术14614642006/07 3可见光通信及其关键技术研究丁德强;柯熙政半导体光电11025032006/02 4卫星激光通信Ⅰ链路和终端技术刘立人中国激光10314452007/01 5大气湍流对激光通信系统的影响邢建斌;许国良;张旭苹; 王光辉;丁涛光子学报998122005/12 6白光LED室内可见光通信的关键技术骆宏图;陈长缨;傅倩;赵惠珊;莫晨晓光通信技术8929012011/02 7自由空间光通信技术的研究现状和发展方向综述王佳;俞信光学技术8716442009/07 8白光LED照明的可见光通信的现状及发展刘宏展;吕晓旭;王发强;梁瑞生;王金东; 张准光通信技术8620802005/02 9大气无线光通信系统中数字脉冲间隔调制研究胡宗敏;汤俊雄通信学报835072005/03 10大气中激光通信技术王海先红外与激光工程795672001/02 11光通信中几种调制方式的性能比较庞志勇;朴大志;邹传云桂林电子科技大学学报788482002/05 12空间激光通信研究现状及发展趋势付强;姜会林; 王晓曼;刘智; 佟首峰;张立中中国光学7627052012/02 13空间激光通信及应用马东堂;魏急波;庄钊文半导体光电7410702003/02 14大气激光通信中多光束传输性能分析和信道建模马东堂;魏急波;庄钊文光学学报697282004/08 15自由空间光通信技术朱震;陈凌光通信技术699602003/01

图1.2000-2015年无线光通信领域关键词知识图谱

图2.2000-2015年无线光通信领域关键词突发性探测

4　结束语

运用科学计量学对国内无线光通信的研究现状进行了分析解读，研究结果表明，长春理工大学、西安理工大学、电子科技大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、国防科学技术大学、哈尔滨工业大学等是国内无线光通信领域的主要研究机构，《光通信技术》《红外与激光工程》《中国激光》《光学学报》和《光子学报》等是该领域较高水平的中文期刊，四大国家基金资助的论文数约占总论文数的26.72%，表明国内的无线光通信的研究水平处于较高的水平，无线光通信领域的研究热点包括半导体激光器、激光通信和可见光通信技术的研究及应用，由于在国内无线光通信领域，其研究层次主要集中于工程技术（自科）和基础与基础研究（自科），预测未来国内无线光通信领域在行业技术指导、专业实用技术等方面的研究将会越来越多。但是，文中主要是对中文论文进行分析研究，但是中文论文不一定能真实全面反映该领域的研究现状，这是本文的一个不足，也是今后需要着手开展的一项工作。

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（责任编校：宫彦军）

2016－10－26

全国高等学校文科学报研究会编辑学研究基金（2016YB05）；西安工程大学哲学社会科学研究项目（2015ZXSK20）；陕西省科技厅国际合作项目（2016KW-043）

孟超（1987－），男，山东省寿光市人，西安工程大学编辑，硕士，主要从事编辑学、期刊评价等。

G255.51

A

1673-2219（2017）10-0032-05