海洋环境下，远距离海面通信和高速率水下通信是长期制约海洋信息网络建设的痛点难点，大跨度远洋通信长期依赖卫星通信和短波通信，通信资源和通信带宽受限，水下远距离通信长期依赖声纳传输，传输速率极低。为此，工程研究中心团队，着眼可见光和深紫外光通信技术创新研究，在蓝光通信研究领域开发出体积小、效率高、抗干扰能力强的光通信芯片并研制出传输距离远的水下蓝光通信系统，如图1所示，可应用于水下、水面大容量数据传输。

图1 水下可见光通信系统应用示意图

取得的技术创新和达到的技术指标分别是：

（1）海洋蓝光通信系统

采用先进调制技术提高了物理层通信速率，通过微弱信号检测技术提高了接收灵敏度，基于信道编码实现了满足通信要求的系统误码率和信道抗干扰能力。测试表明该系统的光学通光效率不低于84 %，水下环境光传输损耗不大于0.4 dB/m的情况下，水下最大通信距离不小于50 米，双向实时信息交换速率不低于2 Mbps，单向实时通信速率不低于1 Mbps，已经通过中国船舶713所等用户的水下通信验收，进入小批量生产阶段。

高性能的LED光源是研发高速无线光通信系统的关键器件，在国家自然基金委、科技部以及江苏省设立的多个重要项目的支持下，工程研究提出亚波长理想LED模型并研制出厚度225 nm、发光波长411 nm的蓝光LED，是目前世界上报道的最薄垂直结构LED。通过采用4寸硅衬底氮化镓LED晶圆在杭州士兰微产线上完成了亚波长垂直结构LED的中试流片，该蓝光LED器件在OOK调制下传输速率达到60 Mbps，能够满足同时照明和通信的需求。

（2）手持可见光语音通信系统

针对照明通信一体化需求，面向射频信号难以到达、电磁屏蔽要求较高的应用场景，工程研究中心设计开发出手持可见光语音通信产品。本产品可以建立点到点的模拟语音通信链路，能够实现在照明的同时实现双工音频通信。在黑暗环境中，其保持高质量语音信号的同时，传输距离可达100米。本产品携带方便、通讯稳定、功能齐全，可以弥补射频信号应用领域的空白，让使用人员可以在照明的同时及时互相交流，提高工作效率，减轻携带设备负担，保证工作安全性。

（3）深紫外通信系统

面向高强度复杂电磁对抗环境的保密通信的实战需求，工程研究中心提出一种防窃听、高鲁棒性、抗电磁干扰、非可见的深紫外光通信系统，旨在列装空降兵作战通讯设备、飞机及机场保密通信、导弹发射阵地保密通信网络等，致力于解决恶劣通讯环境下，建立抗电磁干扰、非可见、稳定可靠的通信链路。该深紫外光通信系统由发射机，接收机以及大气信道组成，目前系统样机功能上可实现全双工音视频/传感数据通信和采集通讯交互一体化，支持720P/25FPS实时高清视频传输不卡顿；总重不超过3 kg，便于携带；在T=25 ℃/标定电流条件下，烤机测试（LED持续点亮时间超过1000小时、系统时间工作超3小时））结果表现稳定，时段内误码率（≤10-6）符合标准，视频清晰流畅（720P/25FPS），机箱散热过关（≤45 ℃），已投入小批量生产。

该研究方向，完成和在研科研项目主要包括：

（1）江苏省重点研发计划—产业前瞻与共性关键技术项目，“基于硅衬底氮化镓的可见光通信芯片关键技术研发”，编号BE2016186），经费130万，时间：2016-2019年，项目主持人：王永进，已完成。

（2）国家重点研发计划政府间科技创新合作重点专项，“氮化镓光电子集成及关键技术”，项目编号SQ2021YFE010807，经费298万，时间：2021-2023年，项目主持人王永进，在研。

（3）国家重点研发计划政府间科技创新合作重点专项，“基于氮化物半导体的高性能深紫外激光器的研究”，编号2016YFE0118400，经费90.95万，时间：2016-2019年，项目主持人王永进，完成。

（4）国家自然科学基金委国际（地区）合作与交流项目，“硅基氮化镓薄膜的光子集成研究”，经费100万，时间：2016年-2019年，项目主持人王永进，完成。

（5）横向项目，“水下光通信系统通信主板及外围电路关键技术研究”，需求方：中国船舶重工集团公司第七一三研究所，时间：2018-2019年，已完成。

该研究方向，已申请并授权发明专利6项，其中美国发明专利2项；获得全国黄大年式教师团队（王永进团队）称号1个；获中国电子学会科学技术（自然科学）二等奖1项（2019）。