[发明专利]基于大功率蓝绿激光的水下收发系统提高传输速率的方法

权利要求书

1.一种基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，所述基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法包括：

基于搭建的大功率电路的散热系统及恒流源驱动电路，将MOS管的开关特性和LD的数字调制原理以及激光LD的工作特性相结合，加速无线光传输速率。

2.如权利要求1所述的基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，所述大功率电路的散热系统包括：

芯片焊接在电路板的正面A面，在电路板的A面的芯片上放置风扇可吹风散热；芯片下方通过过孔与电路板B面的一个正方形镀锡区域相通，该正方形镀锡区域与地相连，在正方形区域粘贴散热陶瓷，散热陶瓷又与一个较大的散热铝片相连。

3.如权利要求1所述的基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，所述恒流源驱动电路采用恒流源驱动蓝绿光激光器产生直流偏置，通过调节恒流源驱动电路中R4和R5，使输出的直流偏置电流在一定范围内可调，同时满足大功率激光的输出和信号的线性关系，LD输出的工作电流最大为I_max，最小为I_min，令直流偏置电流I_ID

4.如权利要求3所述的基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，LD的直流偏置电流由恒流源产生，恒流源给LD的输出电流I_LD由V_adj管脚的电压控制，设置关系如下：

Vadj管脚的电压由两个电阻R4和R5分压产生，为使REF管脚的输出电流小于250uA，选取R4和R5的阻值时，串联阻值大于5.1KΩ，并联阻值小于4KΩ的规则选取R4；R4、R5与V_adj的关系由以下公式确定；

5.如权利要求1所述的基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，所述将MOS管的开关特性和LD的数字调制原理以及激光LD的工作特性相结合包括：

根据所使用的LD光源的阈值电流特性和工作电流特性，通过改变MOS的开关电压，改善LD的消光比和调制速率；LD信号的工作电流应在I_min和I_max之间，对应的输出光功率为P_min和P_max，消光比为EXT＝10log(P_max/P_min)，若P_max过小和P_min过大都影响消光比，若P_max过大和P_min过小都影响信号速率，令I_max略小于激光器的最大工作电流I_f，I_max＝(0.9-1)I_f，令I_min略大于激光器的阈值电流I_th，I_min＝(1-1.05)I_th，加速系统传输速率且保证消光比；然后根据所述工作电流设计MOS管的开关工作参数；

LD的输出电流范围在I_min和I_max之间，通过调节激光调制电路中R9和R12，根据激光器的阈值电流和工作电流特性参数以及直流偏置参数，设置LD输出电流范围，使LD输出电流范围保证在MOS管的线性区同时在LD发光的P-I特性的线性区。

6.如权利要求1所述的基于大功率蓝绿激光的水下可见光收发系统提高传输速率的方法，其特征在于，所述基于蓝绿激光的水下可见光收发系统加速传输速率的方法进一步包括：

采用恒流源驱动蓝绿光激光器发直流光，光源器件通过恒流源驱动电路产生的直流光信号送给激光调制电路，激光调制电路将用FPGA编码后的信号调制到激光器上，使激光器输出的光信号为有一定速率的已调制的光信号；

接收端的光电检测器PIN将接收到的光信号转变为电流信号，送入前置放大电路进行流压变化及低噪声放大，然后送入主级放大电路再次对信号进行放大后送入信号整形电路，将信号恢复为标准波形。