水下光通信是怎么樣的

　　水下光通信是怎么樣的？

?水下光通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和能量的雙重傳輸。

　　近年來，科學(xué)家在利用光在空氣中傳播信息和數(shù)據(jù)方面取得了很大進(jìn)展，甚至可以遠(yuǎn)距離為各種設(shè)備供電。但是，要在水下達(dá)到這樣的目的，有點(diǎn)困難。

　　還有就是，土耳其和美國的研究人員開發(fā)了一種利用光在水下傳輸數(shù)據(jù)和能量的新方法。

　　海洋充滿了豐富的資源和等待探索的奧秘。隨著海洋的蓬勃發(fā)展，越來越多的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)需要被部署來收集信息。目前，長距離水下信號傳輸普遍的方法是通過聲波，因?yàn)樗苋菀自谒虚L距離傳播。然而，聲波不可像光一樣攜帶那么多數(shù)據(jù)。

　　可見光通信可以提供超出傳統(tǒng)聲學(xué)技術(shù)能力幾個數(shù)量級的數(shù)據(jù)速率，特別適合新興的高帶寬需求的水下應(yīng)用場景。

　　另一方面，為水下的傳感器和其他設(shè)備供電是另一個挑戰(zhàn)，因?yàn)樵诤Ｑ蟓h(huán)境下更換電池特別困難。幸運(yùn)的是，任何使用太陽能電池板通過光信號接收數(shù)據(jù)的設(shè)備也可以用來收集能量。在這種情況下，通過傳感器的自主水下航行器可以使用激光收集數(shù)據(jù)并向設(shè)備傳輸電力。

　　目前有效的方法是將來自光信號的功率分為交流電(AC)和直流電(DC)，其中交流信號用于傳輸數(shù)據(jù)，DC信號用作電源。這就是所謂的交流DC分離(ADS)方法。

　　然而，科學(xué)家們一直在試圖建立一種不同的方法，根據(jù)需要在能量收集和數(shù)據(jù)傳輸之間進(jìn)行戰(zhàn)略性切換，以優(yōu)化性能。這種方法被稱為同時光波信息和功率傳輸(SLIPT)。然而SLIPT技術(shù)不僅復(fù)雜，而且效率至今也沒有超越傳統(tǒng)的ADS方式。

　　近，科學(xué)家們開發(fā)了一種新的SLIPT優(yōu)化算法，可以更有效地從頻譜中提取能量，這使得新的SLIPT優(yōu)化方法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的ADS方法。

　　盡管海水中的電導(dǎo)率、溫度、壓力、水流和生物污染給水下通信帶來了額外的挑戰(zhàn)，但在水下環(huán)境中成功證明了利用光作為無線電能的可行性。

　　我們堅(jiān)信水下光通信的商業(yè)化將是必然趨勢，可見水下光通信的不斷發(fā)展將為水下調(diào)制解調(diào)器帶來質(zhì)的飛躍。因此，未來的方向是探索優(yōu)化水下自主航行器軌跡的方法，水下自主航行器有朝一日可以通過可見光通信技術(shù)穿越世界海洋的廣闊區(qū)域。