4、光无线通信技术：原理、发展与应用

光无线通信技术：原理、发展与应用

1. 光无线通信概述

光无线通信（Optical Wireless Communications，OWC）具有众多显著优势，使其在通信领域展现出巨大的潜力。
- 高安全性 ：需要匹配的收发器仔细对准才能完成传输，传输的光束狭窄且不可见，难以被发现和拦截。例如，在一些对安全性要求极高的军事和金融通信场景中，OWC的高安全性使其成为理想选择。
- 高容量 ：相邻小区可共享相同频率，实现更高的单位体积容量（bps/m³）。
- 设备优势 ：组件体积小、重量轻、结构紧凑，成本相对较低。
- 无频率复用问题 ：使用单一波长即可覆盖大量小区，避免了如射频（RF）中的频率复用问题。
- 安装便捷 ：无需挖掘道路，安装轻松。
- 低损耗与健康友好 ：在800 - 890 nm和1550 nm波长处吸收效应极小，且无RF辐射危害，对健康友好。
- 低功耗与抗干扰 ：功耗较低，并且对电磁干扰具有免疫力。

OWC链路具有极低的被截获概率和抗干扰特性，是广域连接解决方案中最安全的之一。与许多向各个方向辐射信号的RF系统不同，OWC（特别是户外自由空间光通信FSO链路）收发器使用高度定向的锥形光束，通常安装在街道上方或室内天花板上，具有视距（LOS）传播路径。因此，拦截激光束极其困难，任何试图接入系统的行为都很容易被检测到，因为拦截设备必须放置在非常狭窄的光束范