[发明专利]高速LED光通信调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光通信调制器，尤其涉及一种高速LED光通信调制器。

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高速开关，这里强调的是光的开关速率，并非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。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光通信调制器，本高速LED光通信调制器，提高了载流子的复合速率，使得开关速度大幅度提高。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：高速LED光通信调制器，包括LED、控制单元和可变供电单元；其特征在于：所述可变供电单元为可正负方向切换的能量供应单元；所述控制单元产生开关和时序控制信号，以驱动可变供电单元为LED供电；所述时序控制信号用于通过时序控制来降低能带弯曲，以提高载流子辐射复合；当可变供电单元正向供电时，LED开通，同时使载流子过注入；当可变供电单元反向供电时，LED关断，同时使载流子反向注入；反向供电并非在整个关断过程加载而仅仅是一小段时间，以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。

作为本发明进一步改进的技术方案，还包括用于进一步加速关断的泄放通路。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述可变供电单元包括供电单元、开关K101、开关K102、开关K103和开关K104；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导通时，开关K103、开关K104关断，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导通时，开关K101、开关K102关断，限压恒流控制单元对LED反向供电，使LED快速电关断。时序控制通过对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，以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。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述可变供电单元包括供电单元、开关K101、开关K102、开关K103、开关K104和开关K105；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，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，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进一步正向单向放电。时序控制通过对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，以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。