[实用新型]基于多量子阱蓝光微LED的高速可见光通信光发射机

说明书

本实用新型涉及一种基于多量子阱蓝光微LED的高速可见光通信光发射机，包括：用于作为光源的多量子阱蓝光微LED；用于对发射端待发射信号的高频分量进行预补偿的预加重电路；用于补偿预加重电路带来的增益衰减的前级放大电路；用于对前级放大电路输出信号进行电压增益并给多量子阱蓝光微LED提供调制电流的LED驱动电路；用于对LED驱动电路与多量子阱蓝光微LED进行阻抗匹配的阻抗匹配电路；以及用于给多量子阱蓝光微LED提供恒定直流偏置电流的恒流源电路；预加重电路、前级放大电路LED驱动电路、阻抗匹配电路、多量子阱蓝光微LED、所述恒流源电路依次连接。本方案能够通过LED实现远距离的高速实时可见光通信。

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，尤其是涉及一种基于多量子阱蓝光微LED的高速可见光通信光发射机。

背景技术

目前，传统的无线通信方式主要是射频无线通信。射频无线通信的主要缺陷有二。一方面，射频无线通信会产生电磁辐射，电池辐射会使人们的生产或生活环境受到极大的污染。其对人类健康的危害主要包括：神经损坏、心脏功能异常、血液病、记忆力衰退、白内障、脑肿瘤、乳腺癌等。另一方面，随着射频通信的大量使用，射频频带资源日趋紧张，应用无线通信需要申请频段，随意使用射频通信极有可能干扰到周边的通信系统，例如干扰广播电台、飞机导航控制系统，或者干扰军用雷达等。因此需要寻找全新的无线通信方式来代替或补充传统的无线射频通信。

与传统的射频无线通信技术相比，可见光通信具备通信速率高、无需无线电频谱认证、无电磁辐射、无电磁干扰、高保密性等优点。目前主要的可见光通信技术主要是应用白光LED，主要使用荧光型LED，荧光型LED具有制作简单、工艺成熟等优点，然而现有的荧光型LED的调制带宽非常低，其调制带宽仅仅只有几兆赫兹，这样就严重限制了可见光通信系统的带宽，导致无法满足更高速率场合的应用。此外，现有的应用场景中，由于LED的阻抗与驱动器的内阻不匹配，功率反射现象的存在导致驱动器的输出功率并不能完全加载到LED上。因此，采用高响应速率的LED替代现有荧光型LED，以及设计相应的阻抗匹配电路成为可见光通信技术发展道路上亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种基于多量子阱蓝光微LED的高速可见光通信光发射机，能够通过LED实现远距离的高速实时可见光通信，其具有调制宽带高、传输速率高、通信误码率低的优势。

一种基于多量子阱蓝光微LED的高速可见光通信光发射机，包括：用于作为光源的多量子阱蓝光微LED；用于对发射端待发射信号的高频分量进行预补偿的预加重电路；用于补偿预加重电路带来的增益衰减的前级放大电路；用于对前级放大电路输出信号进行电压增益并给多量子阱蓝光微LED提供调制电流的LED驱动电路；用于对LED驱动电路与多量子阱蓝光微LED进行阻抗匹配的阻抗匹配电路；以及用于给多量子阱蓝光微LED提供恒定直流偏置电流的恒流源电路；所述预加重电路、所述前级放大电路、所述LED驱动电路、所述阻抗匹配电路、所述多量子阱蓝光微LED、所述恒流源电路依次连接。

所述多量子阱蓝光微LED的调制带宽为65MHz。

所述预加重电路为由电阻、电容、电感无源器件组成的T型预加重电路，增益补偿为19dB。

所述前级放大电路包括高速运算放大器THS3201及其外围器件。

所述LED驱动电路包括运算放大器THS3491及其外围器件。

所述阻抗匹配电路为电阻、电容、电感无源器件组成的集总参数阻抗匹配电路。

所述恒流源电路包括射频晶体管BLT81、运算放大器AD8009及其外围器件。