[发明专利]可见光通信接收器

说明书

本发明公开了一种可见光通信接收器，所述可见光通信接收器与外界可见光通信发射器连接，所述可见光通信发射器包括发射器电路、与所述发射器电路连接的调制光源，所述可见光通信接收器包括接收器电路、与所述接收器电路连接的光电探测器、以及菲涅尔透镜，所述接收器电路与所述光电探测器连接，其中，所述菲涅尔透镜为凸形，所述菲涅尔透镜用于将所述调制光源产生的光衍射到所述光电探测器，以使得所述光电探测器在多个焦点下或者在检测器的不同位置处接收光信号。相对于现有技术，本发明改善了可见光通信效率，可见光接收器覆盖范围的视野。

技术领域

本发明涉及光电器件领域，尤其涉及一种可见光通信接收器。

背景技术

如图1所示，目前的可见光通信系统通常包括发射器和接收器电路，以及发光二极管和光电探测器，以通过光链路发送和接收数据。当光链路变得不可用时，可以选择Wi-Fi链接作为备用,继续的发送和接收数据。

图2示出了与连接到现有可见光通信系统中的接收器电路的光电二极管与一个透镜配对,透镜能够增加光强度以便被光电二极管接收。这种增加的光强度将会转化为增加由光电二极管和接收器电路接收的功率密度，因此进一步提高接收信号的信噪比(SNR)。这是由于透镜将宽光束转换成具有最小焦距半径的会聚光束。

在目前的可见光通信系统中，发射器和接收器通常需要视线连接(LOS)以便提供高数据传输效率。

然而，在实际情况中，视线连接并不总是一直存在，因为接收器的视野(FOV)可能会改变如果它的位置被移动。

如果接收器的接收信号定向发生变化，则可能导致发射器的视场和接收器之间的对准线不能实现。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种可见光通信接收器,旨在改善可见光通信效率、接收机覆盖范围的视野，提高可见光通信器的接收功率。

为实现上述目的，本发明提供一种可见光通信接收器，所述可见光通信接收器与外界可见光通信发射器连接，所述可见光通信发射器包括发射器电路、与所述发射器电路连接的调制光源，所述可见光通信接收器包括接收器电路、与所述接收器电路连接的光电探测器、以及菲涅尔透镜，所述接收器电路与所述光电探测器连接，其中，所述菲涅尔透镜为凸形，所述菲涅尔透镜用于将所述调制光源产生的光衍射到所述光电探测器，以使得所述光电探测器在多个焦点下或者在检测器的不同位置处接收光信号。

其中，所述光电探测器定位于所述调制光源产生的光入射平面与光电探测器的最高点。

其中，所述调制光源为发光二极管、或者激光二极管、或者激光器、或者光调制器中的一种。

其中，所述光电探测器为光电二极管、阵列光电二极管、阵列电荷耦合器件、阵列CMOS、雪崩光电二极管或者APD探测器阵列中的一种。

其中，所述可见光通信接收器还包括与所述接收器电路连接的第一微控制器，所述可见光通信发射器还包括与所述发射器电路连接的第二微控制器，所述第一微控制器与所述第二微控制器之间通过WIFI连接。

其中，所述可见光通信接收器还包括与所述第一微控制器连接的第一调制器，所述可见光通信接收器还包括与所述第二微控制器连接的第二调制器。

本发明的有益效果是：本发明可见光通信接收器通过上述技术方案，采用凸形菲涅尔透镜，改善了可见光通信效率，并改善了可见光接收器覆盖范围的视野。凸形菲涅耳透镜能够通过将光电二极管置于多个焦点下来提高可见光通信接收器的接收功率。使用凸形菲涅耳透镜还改善了发光二极管与光电二极管之间的传输距离。凸形菲涅耳透镜也可以双向使用，在可见光通信接收器中制造多个焦点在凸形菲涅耳透镜的两侧。

附图说明

图1是现有技术中没有菲涅尔透镜的可见光通信发射器和可见光通信接收器的系统结构的框图；