41、可见光通信技术：原理、发展与应用

可见光通信技术：原理、发展与应用

1. 可见光通信概述

可见光通信（VLC）是无线光通信（OWC）的一个分支，主要指当光源（如LED或激光）在可见光波长范围（380 - 780 nm）发射光，且同时用于照明或显示时的通信方式。VLC概念最早于20多年前在日本提出，也被称为光保真（Li - Fi），以区别于Wi - Fi。近年来，VLC在数据通信、室内定位和传感等领域的研究不断增加。

推动VLC技术发展的主要因素是固态照明（SSL）的日益普及。SSL用LED照明取代了传统的照明源（如白炽灯、CFL等），LED具有美观的照明效果、更高的亮度、更长的寿命、高能源效率，最重要的是具备高速开关能力。如今LED的功率效率和可靠性远远优于传统的白炽灯。随着欧洲、澳大利亚和其他国家禁止使用白炽灯，SSL的普及率有望进一步提高。

LED的多功能性催生了一系列有趣的应用，包括家庭网络、通过办公室、家庭、火车、飞机、制造业、医院、水下车辆内的照明基础设施进行高速数据通信、交通灯管理、室内定位和传感等。

2. 可见光通信的发展历程

• 起源 ：可见光作为通信介质的概念可以追溯到19世纪70年代，当时亚历山大·格雷厄姆·贝尔成功地利用人声音振动的镜子实现了音频信号的传输。1880年，贝尔和他的助手进行了首次使用阳光作为光源的VLC实验，称为光电话（Photophone），传输距离约为213米。
• 关键发展 ：1907年，亨利·约瑟夫·朗德发现了电致发光现象，通过向碳化硅（SiC）半导体施加电流使其发光。1962年，半导体技术成熟，尼克·霍洛尼亚克等人发表了