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      人的影响有限而短暂，书的影响则广泛而深远。                                                                 ——普希金

       蓝绿光通信是光通信的一种，采用光波波长为450~570nm的蓝绿光束进行通信。由于海水对蓝绿波段的可见光吸收损耗小，因此蓝绿光通过海水时，不仅穿透能力强，而且方向性极好，是深海通信的重要方式，另外还应用于探雷、测深等领域。

      1963年，Duntley发现，海水在450~550nm波长（对应于蓝色和绿色光谱）具有相对较低的吸收衰减特性，后由Gilbert等人通过实验证实，如图12.3.1所示，这为水下光通信奠定了基础。

      早期，水下蓝绿光通信主要应用于军事目的，特别是在潜艇通信中。1976年，Karp评估了水下与卫星终端之间进行蓝绿光通信的可行性。1977年，加利福尼亚大学研究人员建立了一种从海岸到潜艇的单向光通信系统，其发射机采用蓝绿光激光源产生光脉冲，将其输出光束聚焦发射到中继卫星上，然后再将光束反射到潜艇，如图12.3.2所示。蓝绿光由激光发生器产生，蓝绿光不仅能有效地穿透海水，也能有效地穿透大气，与其他单色光相比，不易被空气中的水珠或云、雾吸收，它的这种通天入海的奇特本领引起了研究潜艇通信的科学家的重视。试验中，飞机从12km高空向海面发射一束蓝绿光，结果一路畅通无阻，直达位于海面下300m深处的海豚号潜艇。潜艇也以相同的方式向飞机发送了信息，终于实现了水下与空中和地面进行双向通信的愿望。

图12.3.1    水对蓝绿光的吸收衰减谱

      1980年起，美国海军进行了6次海上大型蓝绿光对潜通信试验，证实了蓝绿激光通信能在大暴雨、浑浊海水等恶劣条件下正常进行。

      1983年底，在黑海舰队的主要基地附近，苏联也进行了把蓝绿光束发送到空间轨道反射镜后再转发到水下弹道潜艇的激光通信试验。

      1986年，美国一架装备了蓝绿激光器的P-3C飞机采用蓝绿激光通信技术，向冰层下的潜艇发送了信号。1988年，美国完成了蓝光通信系统的概念性验证。1989年，美国开始着手研究提升飞机或卫星平台与水下潜艇间的激光通信性能。

      1989年~1992年，美国还实施了潜艇激光通信卫星计划，旨在实现地球同步轨道卫星对潜激光通信。

      几十年来，水下蓝绿光通信仍局限于军事应用。迄今为止，只有少数有限的水下蓝绿光通信产品在20世纪初商业化，例如有的系统可以在200m的距离上实现20Mbit/s的水下数据传输。

       吸收和散射是影响水下光衰减的两个主要因素。吸收是一种能量传递过程，光子失去其能量并将其转换成其他形式的能量，如热能和化学能（光合作用）。散射是由光与传输介质的分子和原子的相互作用引起的。一般来说，吸收和散射对这种系统会产生三种不良影响。首先，吸收使光的总传播能量不断降低，将限制通信距离；第二，散射将扩展光束，导致接收器收集的光子数量减少，系统信噪比（SNR）降低；第三，由于光在水下散射，每个光子可能在不同的时隙到达接收器平面，产生多径效应，发生符号间干扰（ISI）和定时抖动。这些因素将直接使系统误码率（BER）降低，为此，可使用前向纠错技术。另外，光束扩散和多径散射也会影响光在水下的传输。多径散射是，光在海水中传播时，光波被散射粒子散射而偏离光轴，形成多次散射。

       激光对潜通信系统可分为陆基通信、天基通信和空基通信三种系统形式。

（1）陆基通信系统

       由陆上基地发射台发出强激光脉冲，经卫星上的反射镜将激光束反射到所需照射的海域，实现与水下潜艇的通信。这种方式可通过星载反射镜扩束成宽光束，实现大范围内的通信；也可以控制成窄光束，以扫描方式通信。

（2）天基通信系统