光学无线通信是什么?

　 一.光学无线通信是什么

　　光学无线通信(Optical Wireless Communication，OWC)是光学通信的一种形式，其中使用非引导可见光、红外(IR)或紫外(UV)来传输信号。

　　在可见光波段(390–750nm) 运行的OWC系统通常称为可见光通信(VLC)。 VLC系统利用发光二极管 (LED)，可以以非常高的速率发出脉冲，而不会对照明输出和人眼产生重大影响。 VLC可用于广泛的应用，包括无线LAN、无线个域网和车辆网络。另一方面，地面点对点 OWC系统，也称为自由空间光学(FSO)系统，在近红外频率(750–1600nm)下运行。这些系统通常使用激光发射器，提供经济高效、协议透明的高数据速率链路(即每波长10 Gbit/s)，并为回程瓶颈提供潜在的解决方案。由于在日盲紫外光谱(200-280nm)下工作的固态光源/探测器的最新进展，人们对紫外通信(UVC)的兴趣也与日俱增。在这个所谓的深紫外波段，太阳辐射在地面上可以忽略不计，这使得可以设计带有宽视场接收器的光子计数探测器，在不增加额外背景噪声的情况下增加接收到的能量。

　　几十年来，人们对光无线通信的兴趣主要局限于隐蔽的军事应用和太空应用，包括卫星间和深空链路。迄今为止，OWC的大众市场渗透率有限，但IrDA是一种非常成功的无线短距离传输解决方案。

　　光无线通信的变体可用于各种通信应用，从集成电路中的光互连到户外建筑物间链路再到卫星通信。

　　二.根据传输范围，光无线通信可分为五类：

         1.超短距离

　　堆叠且紧密封装的多芯片封装中的芯片间通信。

         2.短距离

　　在IEEE 802.15.7标准下，无线人体局域网(WBAN)和无线个域网(WPAN)在水下通信下的应用。

         3.中等范围

　　用于室内红外和可见光通信 (VLC)、无线局域网 (WLAN) 以及车辆对车辆和车辆对基础设施的通信。

         4.远程

　　建筑物到建筑物的连接，也称为自由空间光通信 (FSO)。

         5.超远距离

　　太空激光通信，特别是卫星之间的链接和卫星星座的建立。

　　延伸阅读：

　　与传统无线通信技术相比，光无线通信具有一些独特的要求和优势。

         1.可见光通信和红外通信：光无线通信可以使用可见光或红外线作为传输介质。在可见光通信中，LED或激光二极管等光源用于传输数据。选择合适的光谱范围取决于具体应用的要求，例如室内定位、数据传输等。

         2.高带宽和数据传输速率：光无线通信通常具有高带宽和数据传输速率。这使得它非常适合处理大量数据，例如高清视频流、虚拟现实 (VR)和增强现实(AR)应用。

         3.可靠性和抗干扰性：光通信一般对电磁干扰比较敏感，因此在设计和部署系统时需要考虑抗干扰性。通过使用适当的调制和调制解调器解调技术可以提高通信的可靠性。

        4.视线和定向传输：光无线通信通常需要直线视线，这意味着发射器和接收器之间不能有障碍物。这对于室内通信或某些室外场景可能是一个挑战。一些系统使用定向传输技术来克服这一限制。

        5.安全性：光无线通信比其他无线通信方式更难窃听，因为光波无法轻易穿透物体。这使得它在需要高度安全性的应用中更具吸引力，例如军事通信或敏感数据传输。

        6.功耗和效率：在移动设备和嵌入式系统中，功耗是一个关键考虑因素。在设计光无线通信系统时，需要优化功耗并保证系统效率。

        7.光照条件：光通信的性能受光照条件的影响。例如，在室外环境中，天气、光照条件、大气湿度等因素都可能影响通信质量，需要采取相应的技术措施来应对这些挑战。

　　光无线通信技术的不断发展和创新，将有助于满足不同应用场景的需求，提供更加可靠、高效、安全的通信解决方案。