水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication, UWOC）是一种利用光波（通常为蓝绿光波段，因其在水中的衰减相对较小）在水下进行高速数据传输的技术。其实现方式主要涉及光的调制、发射、水下信道传输、接收和解调等环节。根据近期的技术发展和专利信息，其具体实现方式可以概括如下：

 

 1. 基本原理与系统构成

水下无线光通信系统通常由发射端和接收端组成。

   发射端：将电信号（数据）加载到光载波上。具体过程为：数据信号经过调制电路处理后，驱动光源（通常是高功率的蓝绿光LED或激光二极管）发光。光源发出的光信号经过光学系统（如凸透镜）进行准直或扩束，以减小发散角，提高传输效率和距离。

   水下信道：光信号在水中传输，会受到吸收、散射、湍流等影响，导致信号衰减和畸变。

   接收端：通过光学天线（如凸透镜）汇聚入射的光信号，由光电探测器（如光电二极管阵列）将光信号转换回电信号，再经过放大、滤波和解调等处理，恢复出原始数据。

 

 2. 关键技术与实现细节

为了克服水下复杂环境带来的挑战，研究人员采用了多种技术手段：

 

   光源与探测器阵列：使用阵列式LED和光电探测器阵列可以提高系统的发射功率和接收灵敏度，增强链路的稳定性。

   空间复用与串扰消除：为了提升传输速率，可以采用空间复用技术，即同时使用多个光束传输不同数据流。但这会引入多用户信道间干扰和串扰。最新的专利技术（如宁波志伦电子的专利）提出了一种“一体式多用户串扰消除”的方法，能在发送端数据处理和接收端初步处理环节，同时消除码间串扰、调制非线性失真和多用户干扰，从而显著提升系统性能。

   同轴收发技术：为了解决传统收发分离系统结构复杂、对准困难的问题，有研究（如长春光客科技的专利）提出“单模多模同轴收发”技术。该技术在光学天线与光源/探测器之间设置特殊的三包层光纤，实现发射光（通过单模光纤）和接收光（通过多模光纤）在同一个光路（同轴）中传输，简化了系统结构，并在一定程度上兼顾了通信质量和通信距离。

   光学系统设计：使用凸透镜对发射光进行扩束，对接收光进行汇聚，是实现有效光信号传输和收集的关键步骤。