[发明专利]一种室外可见光通信接收端自然背景光滤波方法

权利要求书

1.一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，分析白光LED的光谱特征和太阳光的光谱特征，依据所述白光LED光谱特征和所述太阳光光谱特征的对比结果，设计一种对双峰频谱区域有较高峰值透射率的滤光片，主峰位于459nm，次峰位于518nm；

步骤2，设计步骤1中所述滤光片的结构；所述滤光片包括若干层薄膜；

步骤3，依据光线射入滤光片的入射角与滤光片通带之间的关系，设计入射光角度选择器；

步骤4，设计光学滤波器进行噪声滤除；所述光学滤波器包括步骤3中所述的入射光角度选择器、步骤2中所述的滤光片、聚焦透镜和光电探测器；所述入射光角度选择器设置在所述滤光片的入射面，所述聚焦透镜设置在所述滤光片的出射面，所述光电探测器设置在所述聚焦透镜的后方焦点处。

2.根据权利要求1所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述步骤2中所述的若干层薄膜包括：入射层、基底层、金属层、减反射膜堆、匹配膜层；所述金属层、所述减反射膜堆、所述匹配膜层均位于所述入射层和所述基底层之间、并且所述金属层位于所述入射层和所述基底层之间的中心位置，所述金属层的两侧由内而外均依次设有所述匹配膜层和所述减反射膜堆，所述金属层两侧的匹配膜层以所述金属层为对称中心呈对称分布，所述金属层两侧的减反射膜堆以所述金属层为对称中心呈对称分布。

3.根据权利要求2所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述减反射膜堆包括：高折射率λ/4膜层H和低折射率λ/4膜层L；所述高折射率λ/4膜层H和低折射率λ/4膜层L交替设置组成2P+1层膜、并且所述2P+1层膜的两端均为高折射率λ/4膜层H；

其中，P为整数系数，λ为中心波长。

4.根据权利要求2或3所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述滤光片的设计方法为：

步骤2.1，在所述金属层表面叠加一层折射率为n_F，相位厚度为δ的匹配膜层，所述匹配膜层的光学厚度在λ/4和λ/2之间；其中，λ为中心波长；

步骤2.2，在所述匹配膜层上叠加减反射膜堆；

步骤2.3，在所述减反射膜堆上设置入射层和基底层。

5.根据权利要求3所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述入射层和所述基底层均为玻璃，所述金属层为银，所述高折射率λ/4膜层H为硫化锌，所述匹配膜层和所述低折射率λ/4膜层L均为冰晶石。

6.根据权利要求3所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述金属层的厚度为26.80nm，所述匹配膜层的厚度为低折射率λ/4膜层厚度的m倍。

7.根据权利要求6任意一项所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述λ＝491.9nm，所述P＝2，所述m＝1.67。

8.根据权利要求1所述的一种室外可见光通信接收端自然背景光的滤波方法，其特征在于，所述步骤3中所述的入射光角度选择器的光接收角为0°≤θ≤10°。