针对跨介质无线通信信道的约束影响，依据大气与海洋环境通信特点，提出一种利用激光诱导声波实现跨介质的跳时隙脉冲位置调制(PPM)水下通信的信号传输方法。研究光声效应机理，分析激光声源在水下的时频特性，采用无线光通信与水声通信技术的融合机制，合理选择跳时隙类型组合编码调制，有效提高信息传输可靠性及安全性。基于脉冲激光声源建立空中到水下的跳时隙PPM通信链路，通过现场可编程门阵列(FPGA)完成编解码，实现了字节组帧的信息传输测试。实验测试结果证明：以脉冲激光作用水介质激发的声波通信，可进行远程指定水域的激光致声控制，将光视距通信转换为水下任意位置目标通信，大大提高了通信作业的灵活性和主动性，可用于空中到水下的跨介质通信。

水下可见光通信(UVLC)是实现高速宽带信息传输的有效方案, 但由于受到信道中吸收、散射和湍流的不利影响而面临着许多困难。针对水下湍流信道中多径和衰落带来的影响, 提出了一种光正交频分复用(O-OFDM)等增益合并的分集方案, 根据广义的朗伯定律得到信道增益, 通过对数正态分布模拟信号衰落。采用蒙特卡洛方法对正交幅度调制(QAM)的非对称削波光正交频分复用(ACO-OFDM)和直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM) 两种分集系统进行建模仿真, 分析高斯信道和弱湍流信道下系统的误比特率, 探讨不同分集数目和闪烁系数情况下的分集增益。研究结果验证了分集是降低湍流影响的有效手段, 有利于改善水下信息传输性能, 为弱湍流信道下正交频分复用可见光通信系统的设计、预测和评估提供参考。

文章首先介绍多频声光衍射的原理, 然后推导Bragg声光介质的声光衍射耦合波方程, 并结合该声光波矢量的分析, 定量和定性地讨论了衍射效率、波矢量失配和三阶互调等多频衍射效应。实验表明, 各种效应都能很好地与Bragg理论极限相吻合。

基于布拉格衍射和相干光探测原理,分析了入射光和衍射光的特性及数学关系,讨论了如何利用声光偏转器实现信号处理的方法。从改善空间相干光探测效率出发,提出一种将空间光经声光衍射后注入保偏光纤的处理方法,克服了传统相干探测中光偏振态难控制的缺点,减小了外界环境对信号光和参考光合路的影响,降低了光学系统的调整环节中的难度,有效地解决了相干光探测中光束对准和偏振光的保持问题。实验证明,在保证一定的耦合光孔径和激光注入效率条件下,将空间光注入保偏光纤,削弱了背景光对合路产生的影响,使信号光和参考光偏振态和传输方向能更好保持,极大改善了空间相干光探测效率,提高了光电探测信噪比。