[發明專利]高速LED光通信橋式調制器

有效

• 申請號: 201510328909.4
• 申請日: 2015-06-15
• 公開（公告）號: CN104852768B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 陳敦軍;雷建明;謝自力
• 申請（專利權）人: 南京南大光電工程研究院有限公司
• 主分類號: H04B10/516
• 分類號: H04B10/516
• 代理公司: 北京市京大律師事務所11321
• 代理人: 王凝,金鳳

技術領域

本發明涉及一種LED調制器，尤其涉及一種高速LED光通信橋式調制器。

背景技術

光通信是要實現超高速的光開關速率，而并不是常見電路中的電高速開關，這里強調的是光的開關速率，并非單純的電子或空穴的開關速率。光通信用以補充WIFI等無線通信應用的不足，在某些領域替代WIFI成為一種全新的通信方式。LED光通信技術是近年來逐步發展起來的一種全新的通信技術，很多相關的技術研究還處在起步階段，尤其在高速LED器件、高速開關電路的技術更是幾乎空白。現有LED串聯一個開關進行簡單調制，缺點是開關速度嚴重受限，載流子復合速率不高且剩余載流子泯滅時間過長，使得光通信效果很差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種高速LED光通信橋式調制器，本高速LED光通信橋式調制器的結構簡單、成本低，采用了橋式調制法、過沖開通法、反向注入法、能帶彎曲矯正法和創新的時序控制，使得光開關速率高，效果好。

為實現上述技術目的，本發明采取的技術方案為：高速LED光通信橋式調制器，包括供電單元、LED、開關K101、開關K102、開關K103、開關K104和控制單元；其特征在于：所述供電單元包括限壓恒流控制單元；所述控制單元用于產生并輸出開關的控制信號并實現時序控制；所述時序的控制通過對LED反向電流的監測來控制反向供電時間；限壓恒流控制單元、開關K101、LED和開關K102依次串聯形成回路；所述開關K102遠離LED陰極的一端接地；開關K104一端與LED陽極連接，另一端接地；開關K103一端與LED陰極連接，另一端與限壓恒流控制單元正極連接；

當控制單元發出控制信號使開關K101、開關K102導通，開關K103、開關K104關斷時，此時限壓恒流控制單元對LED正向供電，使LED快速過沖開通；

當控制單元發出控制信號，使開關K103、開關K104導通，開關K101、開關K102關斷時，此時限壓恒流控制單元對LED反向供電，使LED快速電關斷。時序的控制通過對LED反向電流的監測來控制反向供電時間，反向供電并非在整個關斷過程加載而僅僅是一小段時間，使避免能帶彎曲所帶來的輻射復合率大大下降的問題，從而提高光的關斷速率。

為實現上述技術目的，本發明采取的第二種技術方案為：高速LED光通信橋式調制器，包括供電單元、LED、開關K101、開關K102、開關K103、開關K104、開關K105和控制單元；其特征在于：所述供電單元包括限壓恒流控制單元；所述控制單元用于產生并輸出開關的控制信號并實現時序控制；所述時序的控制通過對LED反向電流的監測來控制反向供電時間；限壓恒流控制單元、開關K101、LED和開關K102依次串聯形成回路；所述開關K102遠離LED陰極的一端接地；開關K104一端與LED陽極連接，另一端接地；開關K103一端與LED陰極連接，另一端與限壓恒流控制單元正極連接；開關K105并聯在LED兩端；

當控制單元發出控制信號使開關K101、開關K102導通，開關K103、開關K104、開關K105關斷時，此時限壓恒流控制單元對LED正向供電，使LED快速過沖開通；

當控制單元發出控制信號，使開關K103、開關K104導通，開關K101、開關K102、開關K105關斷時，此時限壓恒流控制單元對LED反向供電，使LED快速電關斷；當LED電關斷結束時，控制單元發出控制信號，使開關K105導通，開關K101、開關K102、開關K103、開關K104關斷，以使LED正向單向放電。時序的控制通過對LED反向電流的監測來控制反向供電時間，反向供電并非在整個關斷過程加載而僅僅是一小段時間，使避免能帶彎曲所帶來的輻射復合率大大下降的問題，從而提高光的關斷速率。

為實現上述技術目的，本發明采取的第三種技術方案為：高速LED光通信橋式調制器，包括供電單元、LED、開關K101、開關K102、開關K103、開關K104和控制單元；其特征在于：所述供電單元包括限壓恒流控制單元和恒壓控制單元；所述控制單元用于產生并輸出開關的控制信號并實現時序控制；所述時序的控制通過對LED反向電流的監測來控制反向供電時間；限壓恒流控制單元、開關K101、LED和開關K102依次串聯形成回路；所述開關K102遠離LED陰極的一端接地；開關K104一端與LED陽極連接，另一端接地；開關K103一端與LED陰極連接，另一端與恒壓控制單元正極連接，恒壓控制單元負極接地；