案例分享｜水下光通信系统

水下与通信交融

- 案例分享 第1期 -

案例背景

● 应用行业：水下无线通信

● 用途：水下机器人通信

● 难题：声波通信由于其低速率，高延迟，安全性差等问题而无法满足日益提高的水下通信需求。传统射频通信虽然可以在水下实现高于声波通信的传输速率，但是巨大的衰减使其无法实现长距离传输。

解决方案

● 华创芯光解决方案：

Ø 利用蓝绿可见光窗口进行信息传输

Ø 高功率激光器确保高速远距离通信性能

Ø 高品质机械加工确保深水条件下工程使用

…

华创芯光小讲堂

● 水下光通信系统

作为在空-天-地-海一体化网络中不可或缺的一环，海洋中的各类设备之间，以及水面与水下设备之间的数据链路均需要水下通信，在民用与军用方向均具有重要意义。声波作为最常见的水下无线通信，由于其具有低速率，高延迟，安全性差等问题而无法满足日益提高的水下通信需求。传统射频通信虽然可以在水下实现高于声波通信的传输速率，但是巨大的衰减使其无法实现长距离传输。而蓝绿可见光（波长范围：450 ～ 550 nm）在水中较小的衰减则为水下可见光通信的发展奠定了基础。同时，与声波和射频通信相比，水下可见光通信成本低、速率高、抗干扰能力强且安全性高，已成为各国科研与产业焦距的重点。

● 产品价值

● 规格参数

产品尺寸

142mm x 120mm x 90mm

通讯速率

100Mbps ，水下距离 10m

光斑尺寸

大于 1.8m x 0.4m（距离 10m）

● 应用场景

为什么选择华创芯光

华创芯光于2019年成立于深圳市坪山区，集聚了来自南洋理工，香港中文，清华等国内外名校的十余位硕士博士。公司主营业务为可见光通信，主营产品为可见光通信核心器件及系统方案，包括高速光源，高频电路，高速算法及系统级方案，其主要应用在智慧工厂，智慧海洋，化工厂，加油站，核电站，医疗，AR/VR，车联网及军事等诸多领域。公司成立至今，积累客户50余位，实现订单过千万，同时申请专利30多项，获得数百万天使投资。

科创解码｜对话张倩武：打造覆盖空天地海一体化通信网络

今年是上海国际科创中心建设十周年，正在加快从“建框架”向“强功能”迈进。布局战略性新兴产业和未来产业，加快培育发展新质生产力，上海勇争先、走在前。发现更多的“科创之花”，结出更多的“产业之果”，是推出企业家访谈《科创解码》的初衷。在阿基米德传媒与宝山融媒体中心联手策划的第二季中，围绕宝山打造上海科创中心主阵地的目标，我们走进区内街镇、园区，对话成长中的科创带头人，以媒体视角，探访应用场景、剖析创新案例、发现产业价值，解码其成长之道，助力构建科创“热带雨林”。

今天推出第3期

科创解码｜对话张倩武：打造覆盖空天地海一体化通信网络

点击观看视频

近年来，包括美国航空航天局（NASA）在内的很多业内专家都已达成共识：卫星在太空中迎来激光通信技术时代。上海天域光联通信科技有限公司总经理张倩武认为，这是一个必然选择，也是一种必然趋势：因为传统微波通信在面临大量新的星间、高带宽组网时，会遇到诸多挑战：在高带宽情况下，转发器的体积功耗会变得很大，且需要很多频点，而频道资源非常有限，此外还要面临卫星之间不同方向上的协调问题等。

激光通信技术的独特优势在于：首先是点对点的，且保密性非常好；其次，不涉及频谱资源，不需要专门申请频道许可；另外，激光本身有大带宽的天然优势，在星间组网时可以提供一个比微波大得多的管道，尤其在将来承载宽带互联网业务时，低轨卫星上的网络有望达到现在地面的5G网络效果，即较高的通信带宽、相比终稿轨道卫星较低的延迟。因此，激光作为星间、甚至部分情况下的星地之间通信就是一个必然选择。

张倩武带领的上海天域光联通信科技有限公司团队在地面光通信研究领域有超过30年的实践经验，他们也是最早涉足传统微波通信信号处理的团队之一。如今，天域光联把研究多年的高速光通信、高速信号处理设计经验和航天电子学设计经验融合起来，有力支撑星间、星地高速激光通信新场景，这也是张倩武在两年前决定创立天域光联，并以此作为创业方向的重要原因。

两年前在公司初创时期，天域光联只有很小的一个房间，张倩武当时在这个房间里面隔出了研发空间、办公座位、会议桌和餐厅。当时他和同事们搞研发、开会谈工作，甚至吃饭都在一张桌子上，以至于公司现在虽然有了新的会议室，但午餐时在会议室边吃饭、边讨论业务的传统依旧被保留。

谈到激光通信技术，张倩武举例说，现在大家出行坐邮轮，所购买邮轮上的网络流量，其实还是通过传统的微波链路，首先网速很慢，其次价格昂贵。如果有一张低轨通信网络，那么在邮轮上就可以享受到几乎跟地面相似的网络服务和价格。

类似场景还有长途飞机上的WIFI服务，现在不少航班都提供了WIFI购买，但同样面临价格昂贵和网速较慢的问题，通常只能发一些文字，有时候想发一张照片，可能等到落了地，照片都还没传出去。

将来如果拥有了天际网络，为全球做一个全方位、无死角的卫星互联网技术覆盖，完全就可以服务于邮轮、客运航班等个人用户。张倩武认为，这样的理想场景，说远也远，但其发展速度很可能会远远超出预期。因为现在天上的卫星总数相对还比较少，随着火箭、卫星、载荷等技术发展，传统的场景应用一定会有巨大变革，未来的场景发展完全有可能超乎想象。

激光通信可以在各个维度和空间扩展，空中的、有人机、无人机、水下的、深空通信等等。天域光联将以地面光通信为技术基础，以空间太空激光通信为核心力量，打造一张覆盖空、天、地、海一体化的通信网络。

宝山融媒、阿基米德出品

编辑：潘乔雨

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