汪 锋，饶炯辉，向小梅

(1.中国人民解放军91388部队，湛江524022;2.海军工程大学兵器工程系，武汉430033)

引 言

水下无线光通信系统一般可应用于潜艇、无人水下航行器(unmanned underwater vehicle，UUV)、蛙人等［1］。随着光电子产业的发展，很多技术门槛得到解决，对水下无线光通信展开研究的机构越来越多，水下可见光通信技术更是近几年才被开发和研究的一项新技术［2］。以发光二极管(light-emitting diode，LED)作为光源的水下无线光通信设备具有体积小、能耗低、工作时间较长、价格便宜等特点，尤其适用于UUV、蛙人等小型的水下平台［3］。但是要实现长距离的通信要求，则必须使得发射光束尽量的窄，这给发射机和接收机的对准造成了困难［4］。对准是建立和维持水下无线光通信链路的基本条件，所以在满足水下载体接收机小型化、轻量化、低功耗的前提下，需要研究怎样的光源能在远距离实现高精度、快速的对准［5-6］。本文中在一定的理论推导和仿真基础上，以试验手段展开水下无线LED通信中圆形阵列光源性能研究。

1 LED光源特性及LED圆形阵列光源的空间照度分布模型

光源是水下无线光通信的核心部件，流明公司的K2绿光LED光源(型号LXK2-PM14-U00)是一种典型的大功率LED，在1000mA的测试电流下，它的最小功率为87.4mW，典型功率为100mW，其主要参量如表1所示。以其为对象展开水下无线LED通信圆形阵列光源性能研究。大功率LED作为一种新型光源，它与传统的照明光源相比较有自己独特的特性。由于要分析它的光源特性，所以先对表征LED光学特性的几个主要参量进行介绍［7］。……