近年來，我國海洋經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展，海事活動日趨頻繁，水下通信的需求愈發(fā)凸顯。目前海洋通信以有線、微波和無線電（中短波）通信為主。但隨著海洋活動、水下作業(yè)、海洋監(jiān)測與海洋開發(fā)等活動的增加，對通信帶寬、保密性提出了更高的要求，因此近些年水下光通信技術(shù)發(fā)展非常迅速。很多大學(xué)院校已經(jīng)開通了水下光通信/可見光通信相關(guān)的課程。

六博光電一直致力于無線光通信、可見光通信、水下光通信領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)化，基于六博光電打造的成熟的水下光通信硬件系統(tǒng)，配套自研的水下光通信仿真系統(tǒng)和教學(xué)軟件系統(tǒng)，推出了水下光通信實(shí)驗(yàn)與仿真教學(xué)平臺。可以為有水下光通信相關(guān)課程的大學(xué)和院校直接開設(shè)課程使用，助力院校打造面向未來應(yīng)用的一流課程體系。

該教學(xué)平臺可以讓老師在安排課程、管理班級、下達(dá)實(shí)驗(yàn)任務(wù)以及收集實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程中更加得心應(yīng)手。它能夠把抽象的書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^可見的仿真結(jié)果，使原本枯燥的公式演化為生動有趣的實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生在這種學(xué)習(xí)模式下，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，動手能力得以提升，對知識的理解也能更深入透徹。

其中水下光通信設(shè)備采用了透明的亞克力外殼，可以方便老師和學(xué)生查看設(shè)備的組成和各個(gè)部件的構(gòu)造。設(shè)備整機(jī)通過了水密測試，可以在空中和水下數(shù)米內(nèi)使用。其集成了LED/LD兩種通信發(fā)射光源，光源位于400至600nm藍(lán)綠光波段。具有以太網(wǎng)接口，以及信號發(fā)生器輸入和信號輸出接口可接示波器查看傳輸波形。

水下光通信設(shè)備發(fā)藍(lán)綠光

系統(tǒng)仿真軟件能對水下無線光信道的仿真，可對光源發(fā)射功率、波長、發(fā)射角、光電轉(zhuǎn)化效率、接收孔徑、接收視場角、傳輸距離、水體吸收系數(shù)、散射系數(shù)、散射相函數(shù)、海水深度、溫度、鹽度、湍流、環(huán)境光噪聲進(jìn)行設(shè)置并仿真,計(jì)算仿真出接收光信噪比、誤碼率、接收光功率空間分布。可以對編碼方式及傳輸效果進(jìn)行仿真。

信道仿真圖像

水下光通信教學(xué)系統(tǒng)包含權(quán)限登錄、班級管理、課程及實(shí)驗(yàn)管理、實(shí)驗(yàn)任務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理、共享資源管理、發(fā)布管理、用戶管理、個(gè)人信息設(shè)置等功能。課程及實(shí)驗(yàn)管理功能能夠?qū)虒W(xué)課程和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行精心安排和組織。實(shí)驗(yàn)任務(wù)管理功能可以明確分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生有針對性地進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)報(bào)告管理功能便于教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行審閱和評估，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

無線光通信技術(shù)，相較于現(xiàn)有的通信技術(shù)，其最大的優(yōu)點(diǎn)是頻譜無需授權(quán)，有著極大的使用自由度。且其安全性和保密性有著獨(dú)特的優(yōu)勢。其中水下光通信一般使用藍(lán)綠光進(jìn)行通信。由于傳統(tǒng)的水下通信技術(shù)無法滿足未來6G時(shí)代高速率、遠(yuǎn)距離通信的需求，水下可見光通信可以彌補(bǔ)射頻通信水下傳輸距離短的難題，能夠克服聲波通信速率低、損耗嚴(yán)重等缺點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ蔀楝F(xiàn)在水下通信的研究熱點(diǎn)。越來越多的高校將水下光通信納入面向未來應(yīng)用的課程體系之中。