[發明專利]用于光通信的光芯片

有效

• 申請號: 201610131707.5
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN107171734B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟智能光子技術有限公司
• 主分類號: H04B10/60
• 分類號: H04B10/60;H04B10/69;H04B10/116
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

本發明提供了一種光芯片，包括：光電轉換單元，該光電轉換單元用于接收光信號并通過光電轉換產生電信號；光噪去除單元，該光噪去除單元耦接至該光電轉換單元，用于去除該電信號中的光噪聲以輸出數字電平信號；以及解碼單元，該解碼單元用于根據該數字電平信號的電平翻轉情況輸出信息比特以獲得傳輸數據。

技術領域

本發明涉及光通信，尤其涉及用于光通信的光芯片。

背景技術

可見光通信技術是一種在LED技術上發展起來的新型無線光通信技術。通過LED光源的高頻率閃爍來進行通信，可見光通信的傳輸速率最高達每秒千兆。可見光通信有著相當豐富的頻譜資源，這是包括微波通信在內的一般無線通信無法比擬的。同時，可見光通信可以適用任何通信協議、適用于任何環境，并且可見光通信的設備架設靈活便捷、成本低廉，適合大規模普及應用。

可見光通信系統利用可見光進行近距離通信，可見光的指向性高，不能穿透障礙物，比使用無線通信方式具有更高的安全性。目前已有一些可見光通信系統開始應用，如光子物聯網中的光子門禁系統、光子支付等。隨著諸如手機之類的便攜式設備的日益普及，可以利用手機的閃光燈功能將手機用作光子客戶端，這大大地降低了可見光通信的應用門檻，而且由于手機原本就是用戶隨身攜帶的，因此不會對用戶造成額外負擔。

但是，日常利用手機等便攜式光子客戶端進行的可見光通信一般都是在有環境光的環境中。光子接收端在接收到光子客戶端發出的光信號時通過光電轉換將該光信號轉換為有意義的電信號。然而，在環境光的照射下，光子接收端仍然會將毫無疑義的環境光轉換成無用的電信號，這些無用的電信號是噪聲信號，干擾了光子接收器正確地接收光子客戶端發出的光信號。

另外，目前的光通信中由于編碼方式的局限性，導致數據傳輸速率(即單位時間傳輸的信息量)仍較小，有進一步提高的空間。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

根據本發明的一方面，提供了一種光芯片，包括：光電轉換單元，該光電轉換單元用于接收光信號并通過光電轉換產生電信號；光噪去除單元，該光噪去除單元耦接至該光電轉換單元，用于去除該電信號中的光噪聲以輸出數字電平信號；以及解碼單元，該解碼單元用于根據該數字電平信號的電平翻轉情況輸出信息比特以獲得傳輸數據。

在一實例中，該解碼單元包括：判決單元，響應于電平翻轉輸出信息比特1，以及響應于電平維持不變輸出信息比特0；或者，該判決單元響應于電平翻轉輸出信息比特0，以及響應于電平維持不變輸出信息比特1。

在一實例中，該電平翻轉包括低電平到高電平的翻轉和高電平到低電平的翻轉兩者。

在一實例中，該光噪去除單元包括：噪聲過濾單元，該噪聲過濾單元的輸入端接收來自該光電轉換單元的電信號，該噪聲過濾單元用于過濾掉該電信號中由于環境光而生成的噪聲電信號并在輸出端輸出目標脈沖信號；以及比較單元，該比較單元的第一輸入端耦接至該噪聲過濾單元的輸出端以接收該目標脈沖信號，該比較單元用于根據該目標脈沖信號與參考電壓之間的比較來輸出該數字電平信號。

在一實例中，該噪聲過濾單元包括：二極管，該二極管的正極耦接至該光電轉換單元、以及該二極管的負極耦接至該比較單元的該第一輸入端。

在一實例中，該光噪去除單元還包括：箝位電阻，該箝位電阻與該光電轉換單元串聯，該箝位電阻的第一端耦接至該光電轉換單元的一端和該二極管的正極，該箝位電阻的第二端接地，以及該光電轉換單元的另一端接電源電壓，該箝位電阻將該二極管的正極上的電壓箝位至在無信號光源照射情況下小于該二極管的導通電壓、而在有信號光源照射的情況下大于該二極管的導通電壓的一電壓水平。