研究目的
研究串联GaN微LED阵列在高速水下无线光通信中的应用。
研究成果
研究表明，串联连接的μLED阵列可实现高速水下无线光通信，在1.5米清澈自来水中达到4.92 Gb/s的数据传输速率。该结果凸显了这些器件在实际应用中的潜力，并建议通过提高发射功率和应用复用技术来进一步改进。
研究不足
该研究的局限性包括采用实验室环境模拟自然水域条件，这可能无法完全复现真实水下环境的复杂性。此外，所实现的最高数据传输速率和传输距离可能不足以满足所有实际应用需求，表明仍存在需要进一步优化的空间。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用串联微发光二极管（μLED）阵列进行水下无线光通信，使用正交频分复用（OFDM）技术传输数据。
2：样本选择与数据来源：
μLED阵列由直径60微米或80微米的6个像素点组成，工作波长为450纳米。
3：实验设备与材料清单：
实验装置包括任意波形发生器（AWG，安捷伦81180A）、放大器（SHF S126A）、偏置器（泰克PSPL5575A）、聚光透镜（Thorlabs ACL50832U-A）、菲涅尔透镜（爱特蒙特光学#46-614）、PIN光电探测器（Femto HAS-X-S-1G4-SI）、放大器（Mini-Circuits ZHL-6A-S+）和示波器（安捷伦MSO 7104B）。
4：4）、PIN光电探测器（Femto HAS-X-S-1G4-SI）、放大器（Mini-Circuits ZHL-6A-S+）和示波器（安捷伦MSO 7104B）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：数字数据信号在MATLAB?中生成并处理，转换为模拟信号后经放大并与直流电流合并以驱动μLED阵列。光信号通过水箱传输，接收后经放大和采集用于离线处理。
5：数据分析方法：
接收信号在MATLAB?中离线处理和解调，通过比较发送与接收数据计算误码率（BER）。
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bias tee
PSPL5575A
Tektronix
Combining the signal with a DC current to drive the μLED arrays.
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condenser lens
ACL50832U-A
Thorlabs
Collimating the beam for optical transmission.
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oscilloscope
MSO 7104B
Agilent
Capturing the received signal for analysis.
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arbitrary waveform generator
81180A
Agilent
Generating and processing the digital data signal for transmission.
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amplifier
SHF S126A
SHF
Amplifying the signal before transmission.
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Fresnel lens
#46-614
Edmund Optics
Focusing the collimated beam onto the photoreceiver.
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PIN photoreceiver
HAS-X-S-1G4-SI
Femto
Receiving the optical signal.
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amplifier
ZHL-6A-S+
Mini-Circuits
Amplifying the received signal.
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