2022年12月29日，武漢六博光電的水下光通信研發團隊在武漢市木蘭湖水域成功開展了多點組網水下無線光通信實驗。

實驗前對木蘭湖水質進行測試，水質衰減系數為2.61dB/m。為實現多點間組網通信，LED發射光源的光束角設計為120°，接收端采用高靈敏光電倍增管（PMT）作為大視場接收光電探測器，接收視場角度約為40°。實驗時將水下光通信設備安裝于實驗架下端并浸入湖水中，距離水面約1.5米，實驗架上端安置在船舷處，通過駕駛船只來控制設備的位置、距離和指向，開展了多種模式水下通信測試。

（1）點對點水下無線光通信測試

小船端安裝光束發散角120°的藍光設備，大船端安裝40°接收角的綠光設備，通過駕駛船只來調節設備間的距離和指向角度（見圖1）。實驗證明，發射中心軸在向左或右偏轉60度范圍內，以及接收端光軸反向偏轉20度范圍內時，雙向都可以分別正常進行圖片和視頻通信，最大通信速率為20Mbps，即發射與接收光軸最大偏差為80度時仍可以維持水下無線光通信。在水質衰減系數為2.61dB/m情況下通信距離達到了13米。深海環境下的水質衰減系數在0.2dB/m左右，在該水質環境下本廣角通信設備的通信距離可以超過50米。

測試也驗證了兩船在行駛情況下可以保持通信，驗證了廣角LED通信設備在水下可以開展移動光通信任務，為水下手持光通信、水下機器人、水下潛航器等移動平臺間的光通信奠定了基礎。

圖1 120°光束角點對點移動光通信實驗場景（藍光發射，綠光接收）

（2）1發3收水下無線光通信測試

分別將設備放入湖水中，使用一臺光束角120°的藍光設備發送視頻數據，三臺綠光設備安置在120°藍光覆蓋范圍內區域，接收設備間距2-3米，同時接收視頻數據。實驗證明3臺接收設備能同時正常接收發射端的實時視頻（見圖2），該實驗驗證了在水下組建水下LiFi（光網）的可行性，使得無線光通信技術在水下具有廣闊的應用前景。

圖2 水下光通信組網測試場景圖

（3）全雙工水下無線光通信測試

將一臺藍光設備與一臺綠光設備放入湖水中，同時以120°大發散角發射、全雙工模式發送與接收數據，成功實現了圖片、實時視頻全雙工傳輸，測得最高雙向通信速率可達到15Mbps（見圖3）。

圖3 實時全雙工測試場景圖

本次實驗完成了水下全雙工通信、移動光通信和一對多組網通信，該技術產品適用于海底探測、移動設備的水下作業、海底觀測儀器與船舶及無人潛航器、潛艇之間的高速數據通信等領域。

武漢六博光電技術有限責任公司是國家高新技術企業，國家中小型科技企業，公司主要從事空間光通信、水下光通信、高速光電探測器等領域的產品研發、制造與生產，主營產品已通過ISO9001質量體系認證。公司近兩年致力于推進水下無線光通信設備實際工程化應用，研發出數款新型水下無線光通信設備，已應用于水下無線高速數據傳輸多種場景，促進了我國水下經濟活動的發展。公司文化秉承了“自強、弘毅、求實、拓新”的精神，致力于成為國際領先的移動光通信和水下光通信設備制造與服務提供商。

圖4 武漢六博光電水下光通信研發團隊

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