[發(fā)明專利]一種具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線及其制造方法

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• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113285208A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁鑫銳;邵常焜;湯勇;李宗濤;謝穎熙
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q19/02;H04W4/40
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

本發(fā)明公開一種具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線及其制造方法，熒光天線包括濾光片、熒光本體、白板和接收器；濾光片的一面設(shè)有光引導(dǎo)陣列，光引導(dǎo)陣列包括多個光引導(dǎo)柱，光引導(dǎo)柱由前向后傾斜設(shè)置，光引導(dǎo)柱背離濾光片的一端與水平面之間的夾角為α，光引導(dǎo)柱與濾光片連接處的端部寬度為D₁，光引導(dǎo)柱遠(yuǎn)離濾光片的端部寬度為D₂，D₁大于D₂，濾光片背離光引導(dǎo)陣列的一面鍍?yōu)V光膜；熒光本體的頂面對應(yīng)光引導(dǎo)陣列設(shè)有多個凹槽，凹槽的形狀和深度與光引導(dǎo)柱匹配，濾光片覆蓋熒光本體的頂面，光引導(dǎo)柱伸入凹槽內(nèi)，光引導(dǎo)陣列的折射率大于熒光本體的折射率，白板分別貼附于熒光本體的前端、后端、兩側(cè)和底面，接收器與熒光本體的前端連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著智能化社會的不斷發(fā)展，車與車之間的互聯(lián)互通變得越來越重要。利用車燈進(jìn)行可見光通信也是車聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。由于車燈出射的光往往包含YAG熒光粉所激發(fā)的黃光，故其帶寬不高。為了有效利用車燈進(jìn)行光通信，人們提出了熒光天線。但現(xiàn)有的熒光天線存在一個技術(shù)問題，其陷光能力不行，入射的光容易直接反射，利用率較低。同時激發(fā)的信號也容易逸出，從而減少了增益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線，解決了現(xiàn)有的熒光天線的陷光能力不行的問題，提升入射信號的利用率，從而提升天線的增益。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種上述具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線的制造方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種具有陷光結(jié)構(gòu)的熒光天線，包括濾光片、熒光本體、白板和接收器；

所述濾光片的一面設(shè)有光引導(dǎo)陣列，光引導(dǎo)陣列包括多個光引導(dǎo)柱，光引導(dǎo)柱由前向后傾斜設(shè)置，光引導(dǎo)柱背離濾光片的一端與水平面之間的夾角為α，光引導(dǎo)柱與濾光片連接處的端部寬度為D₁，光引導(dǎo)柱遠(yuǎn)離濾光片的端部寬度為D₂，D₁大于D₂，濾光片背離光引導(dǎo)陣列的一面鍍?yōu)V光膜；

熒光本體的頂面對應(yīng)光引導(dǎo)陣列設(shè)有多個凹槽，凹槽的形狀和深度與光引導(dǎo)柱匹配，濾光片覆蓋熒光本體的頂面，光引導(dǎo)柱伸入凹槽內(nèi)，光引導(dǎo)陣列的折射率大于熒光本體的折射率，白板分別貼附于熒光本體的前端、后端、兩側(cè)和底面，接收器與熒光本體的前端連接，接收器和白板共同覆蓋熒光本體的前端。將光引導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)置成頂大底小的結(jié)構(gòu)，具有一定單向通光能力，光引導(dǎo)陣列的折射率大于包覆其周圍的熒光本體的折射率，讓入射信號在其中不斷全反射并射入熒光本體內(nèi)，其正向與反向通光能力之比為S₂/S₁，S₁為光引導(dǎo)柱與濾光片連接處的端部截面面積，S₂為光引導(dǎo)柱遠(yuǎn)離濾光片的端部截面面積。濾光膜為低通濾光膜，主要用于過濾掉入射信號中波長較大的光，用于提升入射信號的帶寬。

進(jìn)一步，所述熒光本體的寬度由前向后逐漸增大，白板以前窄后寬的形式包圍住熒光本體，將信號不斷進(jìn)行漫反射，逼向位于前端的接收器，將信號匯集于此，提升入射信號的轉(zhuǎn)換率以及信號增益。

進(jìn)一步，所述D₁小于1000微米，D₂/D₁為0.1-0.8。

進(jìn)一步，所述光引導(dǎo)柱背離濾光片的一端與水平面之間的夾角α為10° -45°。

進(jìn)一步，所述熒光本體的厚度為1mm-8mm，所述光引導(dǎo)柱的長度為熒光本體厚度的10％-60％。

進(jìn)一步，所述白板的材質(zhì)為BaSO₄或CaCO₃。

進(jìn)一步，所述濾光片的材質(zhì)為玻璃、硅膠或環(huán)氧樹脂，濾光片的折射率大于熒光本體的折射率。