紫外LED在光通信領域的應用分析
在通信方面,紫外光通信速率遠不及可見光通信,但紫外光作為不可見光,通信具有低分辨率、低竊聽率、保密性高的獨特優(yōu)點。①低分辨率:紫外光是不可見光,肉眼很難發(fā)現(xiàn)紫外光源的存在;紫外光通過大氣散射向四面八方傳播信號,因而很難從散射信號中判斷出紫外光源的所在位置。②低竊聽率:由于大氣分子、懸浮粒子的強吸收作用,紫外光信號的強度按指數(shù)規(guī)律衰減,這種強度衰減是距離的函數(shù),因此可根據(jù)通信距離的要求來調(diào)整系統(tǒng)的發(fā)射功率,使其在非通信區(qū)域的輻射功率減至最小,難以截獲。
作為一種新型的軍事通信系統(tǒng),紫外光通信具有抗干擾能力強、保密性好、非視距通信以及全方位通信等優(yōu)點,成為國內(nèi)外軍事技術(shù)人員研究的焦點。然而常規(guī)紫外光源(低壓汞燈)存在體積大、壽命短、調(diào)制速率低、易碎等缺陷,限制了紫外光通信的發(fā)展。
為解決紫外光通信光源問題,美國國防預先研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)于2002年啟動了研制可變波長的晶體管紫外光發(fā)射器的項目,并成功研制出波長為274nm的日盲區(qū)紫外光發(fā)光二極管(UVED)。與低壓汞燈相比,紫外LED具有體積小、壽命長、低壓供電、可以數(shù)字調(diào)制等優(yōu)點。
紫外LED優(yōu)異的特性使其一經(jīng)問世就被應用于紫外光通信領域。麻省理工大學于2005年利用DARPA制造的274nm紫外LED作為光源,研制了一套紫外光通信實驗樣機,非直視通信,在100m的范圍內(nèi)通信速率為200b/s;以色列本固里安大學、英國航太系統(tǒng)公司、加利福尼亞大學等其他科研單位也建立了基于紫外LED的紫外光通信系統(tǒng)。但是他們研究工作的具體情況和技術(shù)細節(jié)均處于高度保密狀態(tài)。