近年來,眾所周知,水下無線光通信(UWOC)是一種用于水下人類活動和海洋資源勘探的有前景的水下無線通信(UWC)技術,在學術界和工業界得到廣泛的研究。與水聲通信和射頻通信等傳統的無線通信相比,水下無線光通信具有高帶寬,低延遲,低功耗和高成本效益的優點。目前,大多數研究致力于提高水下通信速率和水下傳輸距離。然而,關于研究水下照明的報道很少,同時實現水下無線光通信和水下照明的研究更鮮有報道。
2018年10月23日下午,第十五屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA 2018)暨2018國際第三代半導體論壇(IFWS 2018)在深圳會展中心盛大揭幕。25日上午,“驅動與智能控制技術”分會上,復旦大學田朋飛教授分享了《基于RGB激光的白光水下無線光通信和水下照明》主題報告。
田朋飛現擔任復旦大學信息科學與工程學院副教授。2007年在華中科技大學獲得學士學位,2010年在北京大學獲得碩士學位,2014年在英國Strathclyde大學獲得博士學位。自2007年至今從事micro-LED顯示、高效率LED照明和可見光通信等方面的研究。
報告中,提出并實驗實現了紅,綠和藍激光二極管(RGB-LD)混合的白光系統,來同時用于基于波分復用(WDM)的高速水下無線光通信和大面積水下固態照明(SSL)。實驗研究了水下傳輸距離為2.3 m的通信性能和水下白光固態照明質量。對于每個激光二極管,采用開關鍵控(OOK)調制方案進行通信。實驗中采用了光學濾光片和光學分散片用于實現高速水下無線光通信和大面積水下白光固態照明。
對于紅,綠和藍激光二極管,所允許獲得的實時數據傳輸速率分別為2.4 Gbps,2.5 Gbps和1.7 Gbps,相應的誤碼率(BERs)分別為3.4 × 10-3,3.4 × 10-3和3.3 × 10-3。我們實現了6.6 Gbps的白光總數據速率,其中白光的CIE坐標為(0.3298,0.3390),相關色溫(CCT)為5617 K。另外,由于在水中,不同波長的光衰減不同,該工作在理論上研究了不同傳輸距離下的水下白光固態照明特性。