南京郵電大學的研究人員成功展示了一種原型移動全光通信網絡，這一技術突破為空中、陸地和水下環境的無縫連接提供了可能，即便是在通信節點位于移動車輛上的情況下。這項進展對于動態導航、應急響應、研究和商業運營等環境中的應用具有重要意義，能夠實現不間斷的數據交換。

    研究背景
    據研究小組負責人王永進介紹，該網絡結合了不同的光源，以實現不間斷的連接，同時動態調整移動節點之間的光路。這一技術實現了雙向實時數據傳輸，確保無論在何種環境下，網絡內和網絡間都能可靠地通信和數據交換。

    技術實現
    這項研究展示了兩個原型通信設備如何在空中和水下環境中分別部署在兩輛移動車輛上，在移動網絡節點之間建立雙向光傳輸。新無線光通信系統可以為無人機、車輛和船舶等重要移動節點實現持續連接，這可能會改變移動網絡的運行方式。

    系統構成
    新系統將傳輸控制協議/互聯網協議(TCP/IP)方案下的移動綠光通信與用于水下航行器之間數據交換的藍色激光通信相結合。研究人員還使用深紫外光通信系統進行不受太陽輻射干擾的“日盲”無線數據傳輸，并使用850納米激光二極管通信系統接收數據。所有通信系統都通過以太網交換機串聯，可訪問各種終端，包括傳感器和個人電腦。

    光學對準與網絡架構
    為了在移動網絡節點之間建立跨越空中和水下環境的雙向光傳輸，需要各種通信系統之間進行光學對準。研究人員通過構建一個圖像識別模塊和一個全雙工光通信模塊來實現這一點，這兩個模塊被封裝在一起并固定在三軸萬向節穩定器上。圖像識別模塊捕獲來自其他通信系統的光的圖像，并提供實時反饋信號來控制三軸萬向節穩定器，動態地保持兩個光通信端之間的光路對準。

    測試與應用
    研究人員在室外草坪（夜間和全日照）以及室內水箱中進行測試，展示了移動網絡節點在空中和水下環境中的雙向光傳輸，最大調制帶寬為4Mbps，足以進行視頻和音頻傳輸。該系統還能夠在兩種環境中無縫傳輸視頻通信，并通過Wi-Fi調制解調器提供互聯網訪問。

    未來展望
    研究人員希望建立一個全光通信網絡，將有線模式與無線移動和固定節點以及不同波長的光源融合在一起。他們還希望最終將移動全光通信與無線電、聲納和氣體通信技術相結合，建立未來的通信網絡。王教授表示，未來可以將片上光通信與自由空間光通信相結合，創建一個全光互連通信網絡，該網絡可以在空間和芯片環境中傳輸和接收數據，實現無縫連接。

    這項研究在《OpticsExpress》上發表，標志著全光通信技術在實現多環境無縫連接方面邁出了重要一步，為未來信息處理和計算系統的發展提供了新的可能性。