Low-E玻璃幕墙写字楼间无线激光通信测试

在智慧城市与工业物联网高速发展的今天，楼宇之间的无线激光通信（FSO，free space optics）场景需求日益增多。然而，目前很多建筑楼宇外墙安装了环保节能的Low-E玻璃外墙，Low-E玻璃具有隔热、保温、节能等特性，能有效反射远红外热辐射，也就是具有很高的红外线阻隔能力，但这对红外激光通信会造成很大的传输衰减。

近日，六博光电使用自研LB50DAA-15YF型激光通信设备进行了Low-E玻璃外墙写字楼间的激光通信测试。在室外操场上与数百米外27层高楼的室内光终端设备成功实现1.25Gbps通信速率（也适用于10G FSO）、误码率≤1E-7的稳定传输。这次实验结果不仅验证了公司激光通信产品在穿透双层玻璃幕墙楼宇间高速通信可行的场景，也验证了其自主研发的“收发异轴+辅助对准”技术体系在复杂场景下的快速建链卓越性能。

AI的发展催生出大量数据传输的需求，越来越多的公司已部署私有的AI深度学习服务器，大量视频等数据需要从不同的楼宇传输到AI深度学习服务器进行训练和计算。通过现有的互联网文件传输手段非常缓慢，且时效性差。往往我们需要携带移动银盘从一栋楼宇拷贝到机房，这样既不安全效率也极低。一种可行的方案是，一栋楼宇的数据汇聚到一起后，通过FSO高速激光通信穿透玻璃幕墙直接传输到AI服务器，安全高效且保密。

图1 楼宇间穿透Low-E玻璃幕墙的高速激光通信示意图（真实激光采用不可见光）

实验场景：跨越三重物理屏障的极限挑战

1. 介质屏障：常见的环保办公楼表面覆盖LOW-E双层玻璃，这种玻璃对红外光具有较高损耗，实验楼采用的蓝色双层玻璃（厚度12mm+6mm空气层+12mm）因镀膜工艺对1550nm激光产生选择性吸收效应，其透光率从普通玻璃的92%骤降至50%左右，且表面粗糙度引发的散射导致光斑均匀性劣化超40%。

2. 空间屏障：倾斜光路与动态偏移，约70米高度差使光路入射存在斜角，这会增大光反射。多层玻璃折射效应也导致双向光束传输偏移，而30℃高温引发的玻璃热膨胀进一步加剧光斑漂移风险。

3. 环境干扰：高温与噪声的叠加考验，在室外30℃环境下，大气湍流引起的信号强度波动与玻璃热辐射噪声共同作用，导致接收端信号信噪比（SNR）的下降。

技术突破：异轴架构与智能硬件的协同创新

1. 收发异轴光学设计：该型号设备采用收发分离双孔径异轴光机结构，将发射与接收光路物理隔离，具有更高的收发隔离度，消除玻璃表面反射引起的同频干扰。实验数据显示，该设计使接收端背景噪声降低，为高灵敏度探测奠定基础。

2. Windows上位机辅助对准系统：毫米级精度的智能校准 针对高差环境下的对准难题，六博光电开发了基于Windows平台的上位机辅助对准系统，可以进行实时视觉反馈，采用CMOS相机捕捉信标光斑位置，引导人工微调至±1mm精度。从而实现快速建链，实际测试建链时间小于3分钟。

3. 设备自带接收功率大小显示状态灯，快速判断接收功率是否达标和完成对准。

图2 上位机辅助对准界面

实测数据：严苛环境下的性能标杆

在某科技园区进行的实验测试，系统展现出良好的鲁棒性。

图3 通信场景图

特别值得注意的是，在正午阳光直射条件下，APD探测器通过自适应增益调节，将接收灵敏度维持在-32dBm，大部分时间无误码，遇到强湍流时会出现误码，连续测试1小时，误码率仍稳定在1.5E-7以内，完全满足ITU-T G.709标准对干线通信的要求。

应用前景：重新定义建筑通信边界

超高层建筑通信中：在高楼层摩天大楼中，通过异侧玻璃幕墙构建跨楼层1.25Gbps直连通道，替代传统竖井光纤布线，施工成本降低60%。

工业高温场景可靠组网：适用于炼化厂、数据中心等高温区域，利用APD的高灵敏特性穿透防爆玻璃，建立抗电磁干扰的生产控制链路。

应急抢险指挥系统：在火灾、地震等场景中，快速通过破碎玻璃窗建立生命体征数据与高清视频回传通道，突破传统射频设备的信号盲区限制。

结语

六博光电正积极推广FSO激光通信设备在楼宇间高速传输场景的应用，希望能够覆盖智慧园区、5G基站回传等六大场景。从共轴到异轴，从手动调校到智能辅助，六博光电再次以硬核技术打破通信介质的物理边界。预示着未来建筑将与通信网络深度融合——每一块玻璃都可能成为连接数字世界的“透明网关”。