水下光通信技术及其应用
2022.12.30
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  水下光通信是以可见光信息为载体,以高速脉冲数字编码调制,通过水下信道高速传输信息的一种新型水下无线通信,有速度快、体积小、成本低、容量大等优点。

  然而,由于环境复杂多变,稳定、可靠、高速的技术和工程应用亟待突破,高稳定性的工程应用终端。在如何保证速度、距离、误码率、系统可靠性等方面突破了一系列关键技术问题。

  在当今信息化和大数据时代,传统的有线、无线电波、声波等存在成本高、速率低、体积大、多普勒效应显着等问题,已不能满足发展需要。相反,水下光通信技术应运而生,发展势头良好,是以可见光信息为载体,以高速脉冲数字编码调制,通过水下信道高速传输信息的一种新型技术。

  具有以下优点:

  1、传输速率高。光波在水中的传输速率可达Gbps级别,满足大容量数据传输和实时数据传输的要求。

  2、传输距离比较远。通过理论和实验论证,激光在较大穿透深度可达600m。虽然不如声波,但穿透深度完全满足要求,远大于无线电长波的水下穿透深度。

  3、高带宽。高频率的光波使其具有很强的承载能力。

  4、随着固体激光器和光电转换器件的发展,收发设备的体积、功耗和成本越来越低。

  5、保密性好,安全性高。

  水下光通信由于环境的特殊性,面临诸多难点:

  1、在水中衰减大,不同水质衰减程度不同,传输距离不一样。

  2、容易产生光束扩散和多普勒效应,严重降低水下光通信性能。

  3、通道复杂,光链路易受波浪、湍流、悬浮物、气泡的影响。稳定、可靠、高速的技术和工程应用亟待突破。