车辆可见光通信应用面临着环境噪声大、移动通信稳定性差等挑战,利用光学天线可以应对这些挑战。本文提出用于车辆可见光通信的荧光天线结构设计与优化研究,基于荧光天线的工作原理与车辆通信的应用特征,研究分析了各参量对荧光天线性能的影响并归纳对应的优化策略,最后制备出优化的荧光天线用于商用激光车灯可见光通信测试。主要研究内容如下:（1）荧光天线外形结构设计及优化。研究分析荧光天线的工作原理,对比传统光学天线的优势,荧光天线打破了扩展度守恒,实现视场性能与光学增益的双增强;确定了荧光天线的带宽模型,搭建了荧光天线仿真模型;指出荧光天线中几何光学与非几何光学过程中的可优化参量。对荧光天线的覆层结构与外形参数在荧光天线性能方面的影响进行了仿真与实验研究。针对车辆可见光通信提出了低通滤光片与反射镜结合的“陷光”结构荧光天线,并归纳出荧光天线接收面积、厚度参量的优化策略。（2）荧光天线荧光功能结构研究及优化。针对荧光天线的非几何光学过程进行优化,研究荧光功能结构中的不同封装载体、荧光颗粒类型、颗粒浓度以及功能粒子修饰对荧光天线性能的影响。归纳出封装载体、荧光颗粒类型以及颗粒浓度的优化策略;研究了SBA-15与纳米银两种功能粒子修饰对荧光天线性能的影响,并归纳出功能粒子修饰荧光颗粒的优化方向。（3）荧光天线车辆可见光通信应用研究。基于商用激光车灯搭建了可见光通信系统,对荧光天线进行了信噪比与数据传输性能测试;验证了配备荧光天线的激光车灯光通信系统信噪比性能更加稳定,数据传输性能具有更广泛的适用性。分析了车辆可见光通信光电探测器的排布策略,引入荧光天线进行优化设计与仿真实验,得出荧光天线与光电探测器组合优化的排布策略,提升系统接收性能。