研究目的
展示使用集成双色微LED进行波分复用的高速水下无线光通信。
研究成果
该研究表明，双色微LED阵列作为水下无线光通信发射器在高度浑浊的水下环境中具有潜力，通过波分复用技术和基于单光子雪崩二极管的接收器，在多个衰减长度上实现了100 Mb/s的数据传输速率。
研究不足
数据传输速率受驱动方式的限制，未来工作可采用开关键控（OOK）技术实现更高的聚合数据速率。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用通过转移印刷法制备的蓝紫光与蓝绿光集成微LED阵列进行水下数据传输。
2：样本选择与数据来源：
微LED由商用InGaN外延结构制成。
3：实验设备与材料清单：
包含现场可编程门阵列（FPGA）、偏置T型接头、聚光透镜、水箱、菲涅尔透镜及64×64硅单光子雪崩二极管（Si SPAD）阵列。
4：实验流程与操作步骤：
微LED通过OOK数据信号调制，信号经1.5米水箱传播后被SPAD阵列接收。
5：5米水箱传播后被SPAD阵列接收。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：对光子计数在时间窗口内求和并处理，计算误码率（BER）。
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condenser lens
ACL50832U-A
Thorlabs
Collecting and collimating the micro-LED emission.
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Fresnel lens
#46-614
Edmund
Focusing the propagated light onto the receiver.
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FPGA
Opal Kelly XEM6310-LX45
Opal Kelly
Generating an on-off keying (OOK) data signal for modulating the micro-LED.
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SPAD array
64 x 64 array of Si SPADs
University of Edinburgh
Receiving the optical signal and operating as a digital silicon photo-multiplier.
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