[发明专利]高速LED光通信桥式调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED调制器，尤其涉及一种高速LED光通信桥式调制器。

背景技术

光通信是要实现超高速的光开关速率，而并不是常见电路中的电高速开关，这里强调的是光的开关速率，并非单纯的电子或空穴的开关速率。光通信用以补充WIFI等无线通信应用的不足，在某些领域替代WIFI成为一种全新的通信方式。LED光通信技术是近年来逐步发展起来的一种全新的通信技术，很多相关的技术研究还处在起步阶段，尤其在高速LED器件、高速开关电路的技术更是几乎空白。现有LED串联一个开关进行简单调制，缺点是开关速度严重受限，载流子复合速率不高且剩余载流子泯灭时间过长，使得光通信效果很差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高速LED光通信桥式调制器，本高速LED光通信桥式调制器的结构简单、成本低，采用了桥式调制法、过冲开通法、反向注入法、能带弯曲矫正法和创新的时序控制，使得光开关速率高，效果好。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：高速LED光通信桥式调制器，包括供电单元、LED、开关K101、开关K102、开关K103、开关K104和控制单元；其特征在于：所述供电单元包括限压恒流控制单元；所述控制单元用于产生并输出开关的控制信号并实现时序控制；所述时序的控制通过对LED反向电流的监测来控制反向供电时间；限压恒流控制单元、开关K101、LED和开关K102依次串联形成回路；所述开关K102远离LED阴极的一端接地；开关K104一端与LED阳极连接，另一端接地；开关K103一端与LED阴极连接，另一端与限压恒流控制单元正极连接；

当控制单元发出控制信号使开关K101、开关K102导通，开关K103、开关K104关断时，此时限压恒流控制单元对LED正向供电，使LED快速过冲开通；

当控制单元发出控制信号，使开关K103、开关K104导通，开关K101、开关K102关断时，此时限压恒流控制单元对LED反向供电，使LED快速电关断。时序的控制通过对LED反向电流的监测来控制反向供电时间，反向供电并非在整个关断过程加载而仅仅是一小段时间，使避免能带弯曲所带来的辐射复合率大大下降的问题，从而提高光的关断速率。

为实现上述技术目的，本发明采取的第二种技术方案为：高速LED光通信桥式调制器，包括供电单元、LED、开关K101、开关K102、开关K103、开关K104、开关K105和控制单元；其特征在于：所述供电单元包括限压恒流控制单元；所述控制单元用于产生并输出开关的控制信号并实现时序控制；所述时序的控制通过对LED反向电流的监测来控制反向供电时间；限压恒流控制单元、开关K101、LED和开关K102依次串联形成回路；所述开关K102远离LED阴极的一端接地；开关K104一端与LED阳极连接，另一端接地；开关K103一端与LED阴极连接，另一端与限压恒流控制单元正极连接；开关K105并联在LED两端；

当控制单元发出控制信号使开关K101、开关K102导通，开关K103、开关K104、开关K105关断时，此时限压恒流控制单元对LED正向供电，使LED快速过冲开通；

当控制单元发出控制信号，使开关K103、开关K104导通，开关K101、开关K102、开关K105关断时，此时限压恒流控制单元对LED反向供电，使LED快速电关断；当LED电关断结束时，控制单元发出控制信号，使开关K105导通，开关K101、开关K102、开关K103、开关K104关断，以使LED正向单向放电。时序的控制通过对LED反向电流的监测来控制反向供电时间，反向供电并非在整个关断过程加载而仅仅是一小段时间，使避免能带弯曲所带来的辐射复合率大大下降的问题，从而提高光的关断速率。

为实现上述技术目的，本发明采取的第三种技术方案为：高速LED光通信桥式调制器，包括供电单元、LED、开关K101、开关K102、开关K103、开关K104和控制单元；其特征在于：所述供电单元包括限压恒流控制单元和恒压控制单元；所述控制单元用于产生并输出开关的控制信号并实现时序控制；所述时序的控制通过对LED反向电流的监测来控制反向供电时间；限压恒流控制单元、开关K101、LED和开关K102依次串联形成回路；所述开关K102远离LED阴极的一端接地；开关K104一端与LED阳极连接，另一端接地；开关K103一端与LED阴极连接，另一端与恒压控制单元正极连接，恒压控制单元负极接地；