Page 25 - 网络电信2022年9/10月刊
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图4 水下蓝光通信系统                                        升器件的出光效率、调制速率,是LED光源的突破性进展。未来
                                                                 的LED光源在亚波长垂直结构LED的基础上提升器件发光性能,
                                                                 将会是光源领域的重点研究方向。
                                                                     未来的6G时代,水下光通信与声波、射频信号、有线通信
                                                                 等进行结合,一定能克服现有的信道不稳定,传播速率较低的
                                                                 问题,成为水下通信的最优解。未水下光通信技术在海上可以
                                                                 将水上船舶设备、水下设备与水下的油井、风力发电机等大型
                                                                 设备相连接,构筑海上一体化的全光通信网络,实现在海上环
                                                                 境的高速通信。时与陆地上面的通信进行融合,实现有光即可
                                                                 通信,构建一种更为自由、覆盖更广的通信网络。

                                                                     四.结束语
                                                                     本文从传统水下通信方式出发,对比分析了水下光通信的
                                                                 优点和应用前景。详细介绍了水下光通信技术的发展,分析了
                                                                 现有技术的不足,研制了一套水下蓝光通信系统。通过对比传
                                                                 统水下通信方式和水下可见光通信,证实了水下光通信的保密
                                                                 性、可靠性,证明了水下光通信的现实可应用性。相信经过未
                                                                 来的发展,水下光通信技术的高速性、稳定性、保密性等优点
                                                                 一定能在6G空天海地一体化的全方位通信网络中发挥重要作用。

                                                                 参考文献:
                                                                 [1]  晏庆,张晓,范路芳.  海底光缆通信系统安全威胁分析及
                                                                      应对策略[J]. 数字技术与应用,2021,39(5):25-27.
                                                                 [2]    FREITAS P. Evaluation of Wi-Fi underwater networks in
                                                                      freshwater[D]. Porto:Faculdade Engenharia Univ,2014.
                                                                 [3]  ZHENG  Y  R.  Channel  estimation  and  phase-correction  for
                                                                      robust underwater acoustic communications[C]// MILCOM 2007-
                                                                      IEEE Military Communications Conference. US:IEEE,2007.
                                                                 [4]  KHAN  I  U,IQBAL  B,SONG  Z  L,et  al.  Full-duplex
                                                                      underwater optical communication systems:A review[C]//
                                                                      2021  International  Bhurban  Conference  on  Applied
                                                                      Sciences and Technologies (IBCAST). US: IEEE,2021.
                                                                 [5] ODEYEMI K O,OWOLAWI P A,OLAKANMI O O. Performance analysis of
              图5 水下蓝光通信系统水下实验图
                                                                      reconfigurable intelligent surface assisted underwater optical
                                                                      communication system[J]. Progress In Electromagnetics Research
                                                                      M,2020,98:101-111.
                                                                 [6]  GILBERT  G  D,STONER  T  R,JERNIGAN  J  L.  Underwater
                                                                      experiments  on  the  polarization,coherence,
                                                                      and  scattering  properties  of  a  pulsed  blue-green
                                                                      laser[C]// Underwater Photo Optics I. US: SPIE,1966.
                                                                 [7]  OUBEI H M,DURAN J R,JANJUA B,et al. 4.8 Gbit/s 16-QAM-OFDM
                                                                      transmission  based  on  compact  450-nm  laser  for  underwater
                                                                      wireless  opticalcommunication[J].  Optics  Express,2015,23
                                                                      (18):23302-23309.
                                                                 [8] KONG M W,LV W C,ALI T,et al. 10-m 9.51-Gb/s RGB laser diodes-
                                                                      based WDM underwater wireless optical communication[J]. Optics
                                                                      Express,2017,25(17):20829-20834.
                                                                 [9]  LIU X Y,YI S Y,ZHOU X L,et al. 34.5 m underwater optical
                                                                      wireless communication with 2.70 Gbps data rate based on a
                另一方面,虽然使用激光作为光源能够提供更长的通信
                                                                      green laser diode with NRZ-OOK modulation[J]. Optics Express,
            距离,但通信条件苛刻,不仅需要严格对准,海水的湍流、紊                               2017,25(22):27937-27947.
            流等都会造成光斑偏移,从而造成通信链路不稳定、断链等                           [10]  BALES  J  W.  High  bandwidth  low  power  short-range
            影响。而  LED  作为光源,发光性能上远不及激光,在  LED  方                      optical  communication  in  underwater[J].Unmaned
            面,南京邮电大学团队提出了亚波长理想结构的 LED 器件,提                            Unthethered Submergible Technology,1995,9 :406-415.

                                                      网络电信 二零二二年九,十月                                           39
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