1 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
2 重庆前卫科技集团有限公司，重庆 401121
在水下移动可见光通信系统中，当传输距离改变时，因水具有较大固有吸收，接收光功率会发生显著变化。文章提出了一种基于增益反馈控制（GFC）的水下移动可见光通信技术，拓展了通信距离和视场角（FOV）的动态范围。在移动速度为0.13 m/s条件下，实现了通信距离0.9~5.2 m任意可调速率5.0 Mbit/s、像素为800×600且帧率（FPS）不为零的实时双工视频传输。与没有使用GFC方法的系统相比，其通信距离和FOV的动态范围分别增长了5.3和2.8倍。为了进一步验证该系统的性能，文章还测试了不同移动速度下系统的平均闪烁指数、数据传输中断概率及误码率（BER）。在通信距离的动态范围内，随着移动速度增大，平均闪烁指数及BER相应增大，但即使移动速度达到系统可实现的最大速度0.83 m/s时，通信仍未中断，说明该系统具有良好的鲁棒性，在水下移动可见光通信领域具有良好的应用前景。
可见光通信 移动通信 视频通信 动态范围 visible light communication mobile communication video communication dynamic range
针对水中射频通信系统通信距离严重受限和声学通信系统传输速率低等问题, 可见光通信(VLC)系统为水下中远距离高速无线通信提供了一种解决办法。文章利用样本水质测试对水下短距离信道模型进行了估计, 提出了一种短距离光路介质的衰减系数测试方法, 并且开发了一种水下VLC系统。该系统根据发光二极管(LED)的伏安特性设计直流偏置电路, 对其进行了频谱响应分析。在水槽中进行了蓝色465 nm和白色光源的水下全双工音频实验。实验结果表明, 在发送额定光功率为1 W, 接收端采用S6968的硅本征半导体(PIN)光电探测器, 系统能够在样本水介质(衰减系数c=0.206 7 m-1)中进行全双工通信, 两种光源通信距离均超过了5 m。通过对接收端信号功率谱估计分析、信噪比测试以及扬声器的直观演示, 验证了该实验系统语音通信性能, 为后续水下VLC多种业务传输系统的开发提供了参考。
可见光通信 水下信道 语音通信 衰减系数 VLC underwater channel voice communication attenuation coefficient
重庆理工大学 电子信息与自动化学院，重庆 400054
基于光波导理论与光纤布拉格光栅(FBG)的模式耦合理论，对倏逝波FBG传感器的能量衰减特性进行了分析研究。最后得到了FBG的归一化反射率的表达式，它是外部介质折射率(SRI)和FBG纤芯直径的函数。理论仿真显示FBG归一化反射率会随着SRI增大和FBG腐蚀程度的加深而减小，呈非线性关系。实验结果也证明增大SRI(小于包层介质折射率) 或者增大FBG的腐蚀程度都会使光纤纤芯中的传输能量减小，增强倏逝波与外部媒介的相互作用，从而增加传感器的灵敏度。
光纤布拉格光栅 折射率传感 归一化反射率 倏逝波 外部介质折射率 fiber Bragg Grating (FBG) normalized reflectivity evanescent wave surrounding refractive index (SRI) refractive index sensing
