紫外LED調(diào)制特性研究

摘 要： 與低壓汞燈相比，紫外LED具有體積小、壽命長、低壓供電等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于殺菌消毒、生物分析/檢測等領(lǐng)域。介紹了紫外LED在紫外光通信領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)紫外LED的調(diào)制速率及調(diào)制光譜進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，紫外LED調(diào)制速率可達(dá)10 MHz，調(diào)制狀態(tài)下相對(duì)光譜與直流狀態(tài)相吻合。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可為紫外LED在紫外光通信中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 紫外LED； 紫外光通信； 調(diào)制速率； 調(diào)制光譜

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）21?0015?03

0 引 言

目前紫外光源已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療殺菌、熒光光譜分析、生物分析/檢測、水處理等領(lǐng)域，其中紫外光源的殺菌特性早在17世紀(jì)初期就被發(fā)現(xiàn)，紫外熒光管技術(shù)在18世紀(jì)50年代開始應(yīng)用[1]，這些技術(shù)采用的紫外光源均是氣體放電燈（如低壓汞燈）。

紫外光通信作為一種新型的軍事通信系統(tǒng)，具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、非視距通信以及全方位通信等優(yōu)點(diǎn)，成為國內(nèi)外軍事技術(shù)人員研究的焦點(diǎn)。然而常規(guī)紫外光源（低壓汞燈）存在體積大、壽命短、調(diào)制速率低、易碎等缺陷，限制了紫外光通信的發(fā)展。為解決紫外光通信光源問題，美國國防預(yù)先研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）于2002年啟動(dòng)了研制可變波長的晶體管紫外光發(fā)射器的項(xiàng)目，并成功研制出波長為274 nm的日盲區(qū)紫外光發(fā)光二極管（UVED）[2]。與低壓汞燈相比，紫外LED具有體積小、壽命長、低壓供電、可以數(shù)字調(diào)制等優(yōu)點(diǎn)。

紫外LED優(yōu)異的特性使其一經(jīng)問世就被應(yīng)用于紫外光通信領(lǐng)域，麻省理工大學(xué)于2005年利用DARPA制造的274 nm紫外LED作為光源，研制了一套紫外光通信實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，非直視通信，在100 m的范圍內(nèi)通信速率[3]為200 b/s；……