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自由空间光通信的历史视角：从早期到当今的发展

DOI：10.1049/iet-com.2019.0051 期刊：IET Communications 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 本文综述了从史前人类火光信号到当今空间光通信的无线通信技术革命历程，系统梳理了从古希腊时期至今成熟电信领域的发展脉络。重点阐述了自由空间光通信（FSO）技术数十年来在原理、意义、验证及发展方面的演进，分析了FSO信道的主要限制因素、时空挑战及前沿应对技术，并介绍了FSO通信可靠性经典量化分析方法、射频光传输（RoFSO）与混合FSO/RF系统的发展现状。报告了FSO通信技术的先进进展，包括光自由空间波分复用（WDM）、副载波复用（SCM）、全球微波接入互操作性（WiMAX）、可见光通信（VLC）及车载可见光通信（VVLC）等。总结了深空光通信系统及下一代FSO天地一体化/全球网络架构，探讨了面向物联网/万物互联（IoT/IoE）、5G通信、移动网络、太赫兹频谱、量子通信及水下光应用的FSO系统研究挑战。基于综述，我们指出了未来研究需突破的关键问题，以充分释放FSO通信系统的潜力。
作者： Arockia Bazil Raj，Arun K. Majumder
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

回顾自由空间光通信（FSO）技术的历史发展、现状及未来挑战，包括其原理、局限性及先进进展。

研究成果

该论文得出结论：自由空间光通信（FSO）技术自早期发展至今已取得显著进步，成为高速无线通信的一种可行解决方案。然而，大气湍流、天气条件等挑战以及先进抑制技术的需求仍然存在。未来研究应聚焦于应对这些挑战，以充分发挥FSO通信系统的潜力。

研究不足

该论文讨论了FSO通信系统的局限性，包括大气湍流、天气条件（雾、雨、雪）以及发射器与接收器之间需要视距（LOS）传输。同时提到了深空光通信面临的挑战以及FSO与现有射频系统的集成问题。

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