[发明专利]用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元

权利要求书

1.一种用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元，包括接收光学系统和光电探测器，其特征在于，接收光学系统是一个自聚焦透镜(1)，所述自聚焦透镜(1)呈圆柱状，自聚焦透镜(1)的像方焦点位于光轴与自聚焦透镜(1)出光面的交点上；光电探测器(2)的感光面与自聚焦透镜(1)的出光面相贴附，自聚焦透镜(1)光轴垂直于所述感光面并与该感光面几何中心相交；所述自聚焦透镜(1)其折射率N的渐变规律由下式确定：

N(r)=N0(1-A2r2),]]>

式中：N₀表示自聚焦透镜(1)的中心折射率，r表示自聚焦透镜(1)的半径，A表示自聚焦透镜(1)的折射率分布常数。

2.根据权利要求1所述的用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元，其特征在于，自聚焦透镜(1)的折射率渐变方式有两种，一种方式为连续变化，该自聚焦透镜(1)系由折射率连续递减的系列涂液自里向外涂刷而成，所述的系列涂液通过电子极化率高、扩散系数大的1价离子在高温状态下替换不同数量的电子极化率低的离子配制而成；另一种方式为梯度变化，该自聚焦透镜(1)系由折射率梯度递减的系列等厚镜体嵌套而成，所述的系列等厚镜体采用系列光学塑料制作而成。

3.根据权利要求1所述的用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元，其特征在于，光电探测器(2)镶嵌在基板(3)中，光电探测器(2)的感光面与基板(3)的上表面以及自聚焦透镜(1)的出光面呈一个平面。

4.根据权利要求1所述的用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元，其特征在于，在自聚焦透镜(1)中，入射信号光沿正弦轨迹传播，完成一个正弦波周期的长度被称为一个节距P；自聚焦透镜(1)的高度为1/4P的奇数倍。

5.根据权利要求1所述的用于近距离无线光通信系统中的集成自聚焦光电接收单元，其特征在于，在自聚焦透镜(1)的入光面胶合功能层(5)，该功能层(5)入射面有两种方案，一种方案是回转凹曲面，回转凹曲面能够更大范围地接收信号光；另一种方案是回转凸曲面，该方案用于通信光来自点光源的情况。