光纤通信作为有线通信的主要模式，构成了地球上最大的骨干通信网络，我国光缆总长度已达4566万公里，约占世界光缆总长度的42%，可以说在有线通信领域， 我国光纤网络部署处于世界领先地位。在无线通信领域，有无线电波、微波通信、毫米波通信、水声通信等方式，自由空间激光通信，作为无线通信领域的另一种通信方式，由于激光束方向性好，安全性能强，可用频谱宽，具有通信容量大的优点， 等，得到了广泛的关注和研究。随着海洋资源和深海探测技术的发展，水下激光通信近年来逐渐成为研究热点
在太空探索中，无线激光通信技术可用于星间和星对地光传输，实现深空宇宙的探测和遥测遥感数据的传输。 在基于地面平台的无线光通信设备和应用场景中，可以通过不同建筑物屋顶的无线激光通信实现信息传输，在光纤覆盖不足或光缆铺设难度高等应急通信场景中，甚至救灾时，无线激光通信可以实时快速保障通信需求。 在占据地球表面三分之二以上的海洋和水下环境中，传统的通信方式是利用有线电缆或光缆实现通信，或者利用射频和声波实现水下无线通信，如利用声纳探测核潜艇。 在海洋中，深海面积约占地球表面的50%，就像探索宇宙一样，人类对深海的探索从未停止过，我国自主研发设计的蛟龙一号不断刷新潜水深度，为人类潜入深海提供了优良的装备。 然而，随着海洋的探索和利用，越来越多的传感器和探测器部署在海洋中，在水下构建互联互通的高速通信网络势在必行。
传统的水声通信以声波为传输介质，发展较为成熟，但由于声波传输速度慢、通信带宽窄等特点，越来越无法适应人类海洋探索利用过程中水下音频、传感器网络处理数据传输的实时性和高速、高带宽要求。 同时，由于轻便、廉价的光纤不能像陆地那样作为绑定光信号传输的介质，传统的水声通信设备会随着水下传感网络节点的增加和复杂度的增加而存在体积大、功耗高、成本高等缺点。 此外，使用水声通信进行联网也会增加网络安全的威胁，而声波比激光更容易被探测和拦截。
人们经常用频率来划分不同的光波，例如，太阳光属于自然光，又称白光、可见光，属于人眼能看到的光波的频率范围。 利用光波实现通信，一是将传输的信息加载到光波上，属于调制技术的研究; 其次，要给光波足够的发射功率，使光波在传输通道中向前传播; 第三种是接收光波，然后解调所需的信息。 那么什么频率的光波才能满足以上三个基本要求呢？ 例如，在固网通信、海底光缆、电力通信等远距离通信场景中，光纤是最常用的传输介质，在光纤中传输的光波主要有三种波长的光，即850nm、1310nm和1550nm，这是由于当不同波长的光波在光纤中传输时， 光纤对光波功率会有吸收损耗，在这三个波长处的吸收损耗相对较小。因此，这三个波长成为光纤通信的“通信窗口”。同样，当无线光信号在水中传输时，介质变成淡水或海水，当不同波长的光波在水中传输时，也存在一个“通信窗口”，即450-550nm波段的蓝绿光。
进一步对比光波和声波，不难发现，光波在水下的传输速率高于声波，有助于减少信息传输时延，有利于在水下建立无线传感器网络时进行实时信息交互，这对于水下安全作业监控等实时性要求较高的场景具有重要意义。 水下救生和深海潜水探测。激光的频率远高于声波的频率，使水下无线激光通信具有较宽的调制带宽，可以实现高比特率的信息调制和传输，有利于海水下高清、高清海底图像的传输，可以满足水下无线传感器网络大容量通信的要求。 激光束的方向性好，光束散射角小，有利于远距离传输，这使得激光在水下传输时不易像声波那样向各个方向传输，并且容易造成不同发射器和接收器之间的干扰，信号干扰不利于水下无线传感器网络的建立和有效的信息传输; 而且由于激光的方向性好，一旦被截获，更容易找到窃听者，从而消除了网络安全的隐患，安全性高于传统的水声通信。
与固网光通信的发展相比，水下无线光通信还比较缓慢，技术还远远不够实用。 水下光通信网的建立，可以指已经在陆地上建立和运行的光纤通信网络，使我国固定网络完成光纤转型，正在向全光网络迈进，进一步提高传输速率，降低传输时延，增加传输容量。 水下无线光通信也要面对和解决通信速率、通信容量和通信安全等问题，仍然要解决通信传输和交换这两个永恒的主题，但水下无线光通信的发展注定要解决比传统固网光通信更多的问题，例如， 在光纤通信中，光纤作为传输通道，性质比较稳定，容易建立通道的数学模型，通过改进生产工艺可以尽可能减少光纤的损耗。光纤引起的色散可以通过色散补偿光纤（DCF）进行补偿;然而，水下环境的复杂性、水中所含的有机和无机物质以及水中的生物使得建立水下光通信信道的数学模型比建立光纤通信信道的数学模型更加困难。
国内外对水下光通信的研究如火如荼，人们对海洋探索的决心和兴趣空前高涨，推动了水下光通信的发展。 5G已经到来，6G还会很遥远吗？ 用于下一代通信发展的无线激光通信也将在6G时代发力，为构建天、地、海一体化通信网络提供重要支撑！
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部分参考文献：
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技术与阅读的结合