这篇文档属于类型b（特邀综述）。以下是针对该文档的学术报告内容：
作者与机构：
本文由迟楠（复旦大学未来信息创新学院电磁波信息科学教育部重点实验室）、徐增熠、施剑阳、周盈君等来自复旦大学及上海低轨卫星通信相关研究中心的团队联合撰写，发表于《光学学报》2025年第45卷第13期，标题为《面向6G的可见光通信：关键技术与未来展望（特邀）》。
主题与背景：
文章聚焦可见光通信（Visible Light Communication, VLC）在6G移动通信系统中的潜力，系统梳理了VLC的技术优势、研究进展及未来挑战。VLC利用380~700 nm波长传输信息，具有频谱资源丰富（约400 THz）、无需授权、高安全性（视距传输特性）等特点，适用于室内通信、水下网络、车联网等场景。随着5G毫米波频谱资源趋紧，VLC被视为补充射频通信的关键技术。
核心论点：VLC在频谱资源、安全性和应用场景上具有独特优势。
- 频谱资源：可见光波段（400~800 THz）远超传统射频频段，且无需授权。
- 安全性：信号难以穿透障碍物，适合高保密场景（如核电站、军事通信）。
- 应用场景：蓝绿光水下穿透能力强，适用于水下通信；LED照明设备可低成本部署室内网络。
支持数据：单波长LED系统可实现15~30 Gbit/s短距离传输（表1），激光二极管（LD）系统在100 m距离下达到11.2 Gbit/s（表2）。
核心论点：器件性能是提升VLC速率的关键。
- LED与LD对比：
- LED：成本低、易与照明融合，但带宽受限（GHz量级），需多波长复用提升容量（如八基色LED阵列实现31.38 Gbit/s）。
- LD：调制带宽更大，单波长传输速率达26 Gbit/s（3 m距离），50波长系统突破600 Gbit/s（表2）。
- 接收器件：硅基探测器响应度不足，新型氮化镓（GaN）基探测器阵列可实现15.26 Gbit/s速率，大视场角设计（如荧光聚光器）降低对准要求。
技术突破：Micro-LED阵列芯片具备Tbit/s潜力（Pezeshki等，2024），LD波分复用（WDM）系统速率达500 Gbit/s（Luo等，2024）。
核心论点：深度学习优化了复杂信道的建模与均衡。
- 信道建模：传统统计方法难以应对湍流等非线性效应，神经网络（如双分支异构网络、条件生成对抗网络）可高精度模拟信道失真（图3）。
- 信号均衡：
- 预均衡：硬件RLC电路或软件算法（如高斯核深度神经网络GK-DNN）补偿高频衰减。
- 后均衡：Volterra滤波器处理非线性损伤，AI算法（如稀疏连接双分支MLP）将误码率降低至传统方法的54.5%。
案例：水下VLC系统通过时频联合卷积神经网络实现2.85 Gbit/s传输，计算复杂度降低至传统DNN的23.6%。
核心论点：高阶调制与多维复用提升频谱效率。
- 调制技术：
- CAP（无载波幅度相位调制）：支持多带复用（图4），超奈奎斯特技术压缩带宽。
- OFDM（正交频分复用）：结合概率整形（PS-QAM）适应动态信道，25-Gbaud系统动态范围达35 dB。
- 复用技术：波分复用（WDM）、偏振复用（PDM）、模式复用（MDM）扩展容量，如50波长LD系统实现519.21 Gbit/s（图10）。
核心论点：多天线技术与智能波束控制增强系统容量。
- MIMO架构：
- 8色激光器WDM-OAM系统速率达805 Gbit/s（Shi等，2022）。
- 2×2 GaN探测器阵列实现13.2 Gbit/s非均衡信道传输（Xu等，2023）。
- 波束赋形：液晶超表面（LCoS）和智能反射面（OIRS）支持多用户接入，如双波长系统速率4.02 Gbit/s（Niu等，2024）。
核心论点：VLC与光纤网络、车联网的协同提升整体性能。
- 光纤-VLC混合网络：星型拓扑结构支持8用户接入，总吞吐量8 Gbit/s（25 km光纤+65 cm自由空间）。
- 车联网应用：商用大灯MIMO系统划分通信区域，自适应解复用策略提升稳定性（图12b）。
本文系统总结了VLC在器件、信道、调制及系统架构上的关键技术，为6G通信提供了补充射频的可行方案。其核心贡献包括：
1. 技术梳理：首次全面对比LED与LD系统的性能边界，指出LD在超高速场景的潜力。
2. 方法论创新：AI驱动的信道建模与均衡算法为复杂环境（水下、湍流）提供新思路。
3. 应用导向：提出VLC与光纤、车联网的融合路径，推动产业化落地。
亮点：
- 50波长WDM系统突破600 Gbit/s，刷新VLC速率纪录。
- 物理启发式神经网络（图3b）将信道建模效率提升40%。
- 自供能钙钛矿接收器（图2f）拓展可穿戴设备应用。