基于SPAD的高灵敏接收器用于LiFi网络中的调光控制

科学领域:

• 光学通信是指光学通信.
• 无线网络无线网络.
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 可见光通信 (VLC) 系统提供集成的照明和数据传输.
• 在VLC中调光控制需要敏感的接收器,特别是在低光条件下.
• 单光子雪崩二极管 (SPAD) 提高了接收器的灵敏度,但由于高光强度的死亡时间效应,其性能下降.

研究的目的:

• 提出和评估一个可适应的SPAD接收器,以在不同的调光水平下可靠的VLC操作.
• 为了减轻VLC系统中SPAD截止时间的非线性影响.
• 用不同的调制方案评估接收器的性能,包括OOK和OFDM.

主要方法:

• 适应式接收器设计,包含可变光学减弱器 (VOA) 来调节发生光子速率.
• 集成VOA以保持SPAD在最佳条件下运行.
• 使用二进制开关键 (OOK) 和直角频率分割多重复合 (OFDM) 调制方案的性能评估,包括DCO和ACO-OFDM.

主要成果:

• 与传统的PIN PD和SPAD阵列接收器相比,自适应式SPAD接收器表现出卓越的性能.
• 观察到比特错误率 (BER) 和可实现的数据速率的显著改善.
• 接收器确保在各种调光级别和调制技术中可靠运行.

结论:

• 拟议的自适应式SPAD接收器有效地解决了VLC系统中调光控制的挑战.
• 适应光学减弱对于优化动态光环境中的SPAD性能至关重要.
• 适应式接收器为提高VLC系统可靠性和数据吞吐量提供了强大的解决方案.