光束發散角對紫外LED散射通信接收能量的影響

何 寧，郭求實，何志毅

光束發散角對紫外LED散射通信接收能量的影響

何 寧，郭求實，何志毅

（桂林電子科技大學信息與通信學院，桂林541004）

為了更準確地研究紫外光的通信性能，針對紫外LED散射光通信中光能量傳輸特征，以及光束發散角對散射鏈路構成與接收光子能量有一定影響，采用多個LED組成陣列發射的方法，擴大光束與散射體的作用效應，分析了光束發散角對不同散射體作用時光子能量的變化關系，研究了紫外光散射通信脈沖調制方法與提高發射功率措施，提出了脈沖位置調制驅動陣列LED的解決方案，并進行了紫外LED散射通信系統室外傳輸測試。結果表明，在短距離通信中，大的散射角使得光對散射體的作用區域增大，散射效應明顯，到達光接收端的光子數量增加；實際通信應用中，散射光通信具有較高的靈活性和實時性，可適當進行光學處理來優化光路結構。此結果為進一步增加傳輸距離和傳輸效果提供了正確的指導。

光通信；散射通信；光發射陣列；光束發散角；脈沖位置調制；接收能量

引 言

紫外光通信作為一種新興光通信技術，具有保密性好［1］、收發端無需對準、可靠性高、靈活組網等優點。與紅外和可見光相比，利用日盲區紫外光譜區（200nm～280nm）作為光載波實現大氣通信［2-4］，由于波長短，大氣對紫外光的散射作用強烈，可以繞開障礙物進行非視距通信［5］，有利于微弱信號的接收，避免了由于散射和大氣湍流引起的光束漂移對視距光傳輸帶來的影響。……