可見及中紅外LED在光通信和光傳感方面的應用研究.pdf

1、眾所周知，LED是新一代的光源，其制造技術變得日益成熟，LED的發(fā)光效率和壽命有了極大提升，種類也變得繁多，時至今日，LED發(fā)光光譜已經(jīng)遍及可見光、紅外、紫外等光譜范圍，發(fā)光強度得到很大提高。由于LED兼具綠色環(huán)保、體積小、發(fā)熱少等傳統(tǒng)光源所不具有的優(yōu)點，可應用于LED顯示、照明以及可見光通信和紅外傳感等眾多領域。
　　本論文主要研究內容:在為應對頻帶資源日益變窄，傳統(tǒng)通信保密性較弱而發(fā)展起來的基于白光LED可見光通信技術的基礎上

2、，制作了一套基于白光LED的遠距離語音傳輸系統(tǒng)，以及在紅外吸收技術基礎上，制作了一種具有防爆、抗電磁干擾的基于紅外LED甲烷檢測傳感器。論文主要通過以下幾個方面對其進行了研究。
　　第一章主要介紹了LED的應用、可見光通信技術和甲烷氣體濃度檢測傳感技術的國內外的研究現(xiàn)狀同時引出本論文的研究意義和研究內容。
　　第二章介紹了LED的基本結構和基本特性如伏安特性、溫度特性等，并在此基礎上做出了對用于可見光通信的白光LED以及甲烷

3、檢測的紅外LED的各項參數(shù)的優(yōu)化選擇。
　　第三章在對可見光通信技術充分分析的基礎上，提出了系統(tǒng)的整體設計方案以及詳細介紹了光學系統(tǒng)、硬件電路系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)的設計，并對系統(tǒng)進行了傳輸距離和信噪比的測試。首先采用濾光透鏡提高信號的接收強度，減少非信號光的干擾，然后依據(jù)語音傳輸技術要求，設計了LED驅動電路、A/D轉化電路、濾波放大電路、穩(wěn)壓電源電路以及單片機的功能軟件程序，最后進行了系統(tǒng)性能測試。
　　第四章介紹了甲烷傳感器

4、的種類以及測量甲烷的方法，制作了一種根據(jù)朗伯比爾定律和采用直接測量方法的簡便甲烷濃度檢測傳感器。同時，設計了甲烷濃度檢測傳感器系統(tǒng)中的LED發(fā)射電路，PD接收電路，鋁制氣體吸收腔以及數(shù)據(jù)采集程序，最后測試分析了實驗結果。
　　第五章是總結概括論文的研究內容以及在吸取國內外同類實驗經(jīng)驗的基礎上，查找并彌補不足，提出實驗進一步進行的規(guī)劃設計，同時對本實驗研究方向進行了展望。
　　本論文設計了可見光語音通信的遠距離傳輸系統(tǒng)，傳輸速