高速led光通信調(diào)制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光通信調(diào)制器，尤其涉及一種高速LED光通信調(diào)制器。
【背景技術(shù)】
[0002]光通信是要實(shí)現(xiàn)超高速的光開關(guān)速率，而并不是常見電路中的高速開關(guān)，這里強(qiáng)調(diào)的是光的開關(guān)速率，并非電子或空穴的開關(guān)速率；光通信用以補(bǔ)充WIFI等無線通信應(yīng)用的不足，在某些領(lǐng)域替代WIFI成為一種全新的通信方式。LED光通信技術(shù)是近年來逐步發(fā)展起來的一種全新的通信技術(shù)，很多相關(guān)的技術(shù)研究還處在起步階段，尤其在高速LED器件、高速開關(guān)電路的技術(shù)更是幾乎空白。LED串聯(lián)一個(gè)開關(guān)進(jìn)行簡單調(diào)制，缺點(diǎn)是開關(guān)速度嚴(yán)重受限，載流子復(fù)合速率不高且剩余載流子泯滅時(shí)間過長，使得光通信效果很差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高速LED光通信調(diào)制器，本高速LED光通信調(diào)制器，提高了載流子的復(fù)合速率，使得開關(guān)速度大幅度提尚O
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:高速LED光通信調(diào)制器，包括LED、控制單元和可變供電單元；其特征在于:所述可變供電單元為可正負(fù)方向切換的能量供應(yīng)單元；所述控制單元產(chǎn)生開關(guān)和時(shí)序控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)可變供電單元為LED供電；所述時(shí)序控制信號(hào)用于通過時(shí)序控制來降低能帶彎曲，以提高載流子輻射復(fù)合；當(dāng)可變供電單元正向供電時(shí)，LED開通，同時(shí)使載流子過注入；當(dāng)可變供電單元反向供電時(shí)，LED關(guān)斷，同時(shí)使載流子反向注入。
[0005]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括用于進(jìn)一步加速關(guān)斷的泄放通路。
[0006]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可變供電單元包括供電單元、開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103和開關(guān)K104 ;所述供電單元包括限壓恒流控制單元；所述控制單元用于產(chǎn)生并輸出開關(guān)的控制信號(hào)并實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制；所述時(shí)序的控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間；限壓恒流控制單元、開關(guān)K101、LED和開關(guān)K102依次串聯(lián)形成回路；所述開關(guān)K102遠(yuǎn)離LED陰極的一端接地；開關(guān)K104—端與LED陽極連接，另一端接地；開關(guān)K103 —端與LED陰極連接，另一端與限壓恒流控制單元正極連接；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K101、開關(guān)K102導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)K103、開關(guān)K104關(guān)斷，限壓恒流控制單元對(duì)LED正向供電，使LED快速過沖開通；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K103、開關(guān)K104導(dǎo)通時(shí)，開關(guān)KlOl、開關(guān)K102關(guān)斷，限壓恒流控制單元對(duì)LED反向供電，使LED快速電關(guān)斷。時(shí)序控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間，反向供電并非在整個(gè)關(guān)斷過程加載而僅僅是一小段時(shí)間，以避免能帶彎曲所帶來的輻射復(fù)合率大大下降的問題，從而提高光的關(guān)斷速率。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可變供電單元包括供電單元、開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103、開關(guān)K104和開關(guān)K105 ;所述供電單元包括限壓恒流控制單元；所述控制單元用于產(chǎn)生并輸出開關(guān)的控制信號(hào)并實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制；所述時(shí)序的控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間；限壓恒流控制單元、開關(guān)K101、LED和開關(guān)K102依次串聯(lián)形成回路；所述開關(guān)K102遠(yuǎn)離LED陰極的一端接地；開關(guān)K104 —端與LED陽極連接，另一端接地；開關(guān)K103 —端與LED陰極連接，另一端與限壓恒流控制單元正極連接；開關(guān)K105并聯(lián)在LED兩端；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)K101、開關(guān)K102導(dǎo)通，開關(guān)K103、開關(guān)K104、開關(guān)K105關(guān)斷時(shí)，限壓恒流控制單元對(duì)LED正向供電，使LED快速過沖開通；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K103、開關(guān)K104導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K105關(guān)斷時(shí)，限壓恒流控制單元對(duì)LED反向供電，使LED快速電關(guān)斷；當(dāng)LED電關(guān)斷結(jié)束時(shí)，控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K105導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103、開關(guān)K104關(guān)斷，以使LED進(jìn)一步正向單向放電。時(shí)序控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間，反向供電并非在整個(gè)關(guān)斷過程加載而僅僅是一小段時(shí)間，以避免能帶彎曲所帶來的輻射復(fù)合率大大下降的問題，從而提高光的關(guān)斷速率。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可變供電單元包括供電單元、開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103和開關(guān)K104 ;所述供電單元包括限壓恒流控制單元和恒壓控制單元；所述控制單元用于產(chǎn)生并輸出開關(guān)的控制信號(hào)并實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制；所述時(shí)序的控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間；限壓恒流控制單元、開關(guān)K101、LED和開關(guān)K102依次串聯(lián)形成回路；所述開關(guān)K102遠(yuǎn)離LED陰極的一端接地；開關(guān)K104—端與LED陽極連接，另一端接地；開關(guān)K103 —端與LED陰極連接，另一端與恒壓控制單元正極連接，恒壓控制單元負(fù)極接地；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)K101、開關(guān)K102導(dǎo)通，開關(guān)K103、開關(guān)K104關(guān)斷時(shí)，限壓恒流控制單元對(duì)LED正向供電，使LED快速過沖開通；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K103、開關(guān)K104導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K102關(guān)斷時(shí)，恒壓控制單元對(duì)LED反向供電，使LED快速電關(guān)斷。時(shí)序控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間，反向供電并非在整個(gè)關(guān)斷過程加載而僅僅是一小段時(shí)間，使避免能帶彎曲所帶來的輻射復(fù)合率大大下降的問題，從而提高光的關(guān)斷速率。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可變供電單元包括供電單元、開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103、開關(guān)K104和開關(guān)K105 ;所述供電單元包括限壓恒流控制單元和恒壓控制單元；所述控制單元用于產(chǎn)生并輸出開關(guān)的控制信號(hào)并并實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制；所述時(shí)序的控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間；限壓恒流控制單元、開關(guān)K101、LED和開關(guān)K102依次串聯(lián)形成回路；所述開關(guān)K102遠(yuǎn)離LED陰極的一端接地；開關(guān)K104 —端與LED陽極連接，另一端接地；開關(guān)K103 —端與LED陰極連接，另一端與恒壓控制單元正極連接，恒壓控制單元負(fù)極接地；開關(guān)K105并聯(lián)在LED兩端；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)K101、開關(guān)K102導(dǎo)通，開關(guān)K103、開關(guān)K104、開關(guān)K105關(guān)斷時(shí)，限壓恒流控制單元對(duì)LED正向供電，使LED快速過沖開通；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K103、開關(guān)K104導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K105關(guān)斷時(shí)，恒壓控制單元對(duì)LED反向供電，使LED快速電關(guān)斷；當(dāng)LED電關(guān)斷結(jié)束時(shí)，控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K105導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K102、開關(guān)K103、開關(guān)K104關(guān)斷，以使LED進(jìn)一步正向單向放電。時(shí)序控制通過對(duì)LED反向電流的監(jiān)測來控制反向供電時(shí)間，反向供電并非在整個(gè)關(guān)斷過程加載而僅僅是一小段時(shí)間，使避免能帶彎曲所帶來的輻射復(fù)合率大大下降的問題，從而提高光的關(guān)斷速率。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述可變供電單元包括供電單元、電感、電阻、電容、開關(guān)KlOl和開關(guān)K103 ;供電單元為限壓恒流控制單元；控制單元用于產(chǎn)生并輸出開關(guān)控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制；所述LED陰極與開關(guān)KlOl連接后接地，陽極與限壓恒流控制單元的正極連接；所述限壓恒流控制單元負(fù)極接地；電感一端與LED串陽極連接，另一端依次與電容、電阻、開關(guān)K103和LED的陰極連接；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K101、開關(guān)K103導(dǎo)通時(shí)，限壓恒流控制單元對(duì)LED正向供電，使LED快速過沖開通，同時(shí)電容通過電感進(jìn)行儲(chǔ)能；當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K103仍導(dǎo)通，開關(guān)KlOl關(guān)斷時(shí)，電感與電容發(fā)生諧振，在LED反向恢復(fù)時(shí)間內(nèi)對(duì)LED反向供電，使LED快速電關(guān)斷；所述控制單元還通過發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)K103關(guān)斷，以控制LED反向電關(guān)斷時(shí)間。所述控制單元通過發(fā)出控制信號(hào)使開關(guān)K103關(guān)斷，以控制LED反向電關(guān)斷時(shí)間，目的是避免能帶彎曲所帶來的輻射復(fù)合率大大下降的問題，從而提高光的關(guān)斷速率。開關(guān)K103可以短路，即不采用，當(dāng)開關(guān)K103不采用時(shí)須對(duì)諧振參數(shù)有嚴(yán)格設(shè)計(jì)要求，使其諧振時(shí)間與LED電關(guān)斷時(shí)間可比擬，過長則會(huì)引起能帶的彎曲從而降低載流子輻射復(fù)合效率而使光關(guān)斷速率下降。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，還包括并聯(lián)在LED兩端的開關(guān)K102 ;當(dāng)控制單元發(fā)出控制信號(hào)，使開關(guān)K102導(dǎo)通，開關(guān)K101、開關(guān)K103關(guān)斷時(shí)，L