获奖成果推介《高速可见光通信机理与方法》

发布时间：2025年03月17日

高速光互连样机

成果适用范围：高速光互连、无线光接入，水下高速光互连

成果简介：下一代无线通信传输容量爆发式增长，亟需解决电磁频谱危机、拓展新频谱资源。可见光可用带宽高达400THz，是C波段光通信频段的80倍，探索可见光波段新型频谱载波资源成为重要研究方向。可见光通信存在直接电流调制驱动和直接探测下载流子时变效应导致的带宽受限、谱效率低和非线性损伤等难题，传统光通信系统的传输理论、信道模型和处理方法难以直接应用于高速可见光通信系统。本项目在系列国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持下，围绕可见光通信机理和方法开展研究，经历十余年，揭示了可见光LED和LD器件带宽受限成因，建立了高谱效率类平衡编码调制理论模型，突破了自适应线性与非线性联合均衡难题，提出了超大容量多维融合可见光传输架构，研制了超600Gbps可见光通信系统，形成了大带宽、高谱效、准线性和大容量的可见光传输理论。

前期应用示范情况：项目组所开发的可见光通信技术已经在十余家领先企业中得到了成功应用，应用单位涵盖下一代通信网络、特种领域与关键部门、行业赋能与工业制造、空间水下全域覆盖等领域，大幅扩展了光无线通信的潜在应用场景，为未来可见光通信技术的实用化做出了贡献。代表性的应用包括：研制了核电500Mb/s双向光通信设备，在福建宁德、广东阳江和广西防城港核电站部署3个试验点，利用可见光不会对核电厂敏感设备产生电磁干扰的固有特性，有效解决了核电厂限制区双向无线通信问题。与华为合作开发5Gb/s 2x2 MIMO高速实时可见光样机，华为官网报道“刷新可见光联网速率”。开发水下LED通信样机，联合中国舰船研究设计中心在丹江口水库实现外场测试，该实现纯净海水中百米量级通信。此外，可见光通信还赋能多个行业应用，实现抗干扰、抗截获的光窃听、光数通、车联网以及路灯上网等功能，应用于电信、移动、商飞、时空道宇（吉利）、公安部第一研究所、技物所多家单位。

成果联系人： 张老师，junwenzhang@fudan.edu.cn；潘老师，jlb@china-cic.cn。