1.2 可見光通信系統的發展

自21世紀初提出利用常見的照明用白光LED實現可見光通信以來，該技術得到了迅猛的發展。2013年出版的《LED可見光通信技術》一書系統總結了白光LED可見光通信技術的基本原理、硬件結構、信道建模、調制技術以及發展趨勢[3]。在2015年，遲楠教授等[4]系統總結了基于LED的可見光通信關鍵器件和應用的研究。ARNON等[5]探討了室內可見光通信與室內定位、可見光通信的標準化以及新型調制模式在可見光通信中的應用。在2017年，GHASSEMLOOY等[6]在討論可見光通信信道與調制技術的基礎上，分析討論了可見光通信在路燈、車輛通信、輔助技術、水下通信、室內定位等領域中的應用。得益于近年來多種新型器件的快速發展，可見光通信系統的性能也得到了快速提升。比如2015年利用藍光激光激發熒光粉制成的白光光源用在可見光通信系統中通過通斷鍵控（On-Off Keying,OOK）調制實現了2Gbit/s的傳輸速率[7]，而4年之后，使用4種激光組成的室內可見光通信系統，在波分復用（Wavelength Division Multiplexing,WDM）時預計可以實現高達35Gbit/s的通信速率[8]。因此，系統總結適用于可見光通信系統的半導體發光器件，特別是最近幾年來一系列新型器件的結構設計、加工技術與光電特性，成為重要且有意義的工作。

從不同的發光器件角度來分類，可見光通信可以分為基于LED的可見光通信系統和基于激光的可見光通信系統。近年來，國內活躍在可見光通信研究領域的高校和科研院所主要有復旦大學、中國科學技術大學、清華大學、暨南大學、信息工程大學、浙江大學、中山大學、北京郵電大學、南京郵電大學、香港科技大學、臺灣交通大學、臺灣大學、臺北科技大學、中國科學院半導體研究所和中國電信研究院等科研院所。國際上除了作者所在的單位之外，英國愛丁堡大學、牛津大學、格拉斯哥大學、日本的東京大學、慶應義塾大學、德國費勞恩霍夫研究所、美國加州大學和倫斯勒理工學院等也在這一領域非常活躍。

可見光通信的產業化在國外起步相對較早，其中英國愛丁堡大學于2012年孵化的PureLiFi公司已經在LED可見光通信領域發布了數款利用LED上網的產品。主營自由空間光通信的LightPointe于2016年在美國加州成立了子公司Firefly Wireless Networks開發可見光通信技術。法國Oledcomm公司成立于2011年，目前集中于研究可見光通信與定位技術。此外，日本和德國的企業和研究機構也開展了可見光通信系統的應用推廣。我國高度重視可見光通信技術的發展與應用，除了為“863”等國家科技計劃提供扶持之外，也于2014年成立了可見光通信產業技術創新聯盟。2017年，廣東省成立了智慧可見光產業技術創新聯盟，助推我國相關產業的技術轉型升級。