可見光通信技術,是利用熒光燈或發光二極管等發出的肉眼難分辨的高速明暗變化光信號來傳輸信息。可見光通訊的出現,使燈光也加入信息使者的行列,而可見光通信技術也成為半導體照明業界關注的焦點之一。那么,目前在可見光通信(VLC)的應用程序中的光學設計需要照明界重視。
近日,在在第十二屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2015)舉行同期,由國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)主辦,三雄·極光協辦的“照明設計與應用” 技術分會在深圳會展中心召開,上海儀電(集團)有限公司中央研究院項目總協調/項目經理要華和加州理工學院物理系博士歐陽曉希共同主持。

會上,來自深圳市威捷光電有限公司曹亮亮先生分享了“最先進光學設計技術在可見光通信中的應用”主題報告。他首先介紹了,第一個是LED戰術燈,主要利用超亮平行光源技術。可以用10W LED帶動傳統100W氙燈,來實現戰術燈的作用。照射距離可以達到2000米,中心的光強可以達到120萬CD,這兩項都是當前的世界紀錄。由于戰術燈的光束做的很集中,也就是說發散角很小,除了照明之外,也可以做瞄準用。不久以后,還可以加入可見光通信作用,這個戰術燈就可以集照明、瞄準還有通信三個功能于一體,這種技術除了剛才說的應用在軍用的戰術燈上,還可以應用在警用照明、搜救燈,消防還有采礦和石油化工等領域。

第二個是激光眩目燈。只不過是用來照射眼睛,使敵人的眼睛暫時失明。這種眩目燈廣泛應用于軍隊還有安防,當然也可以用來做防身。這種眩目燈其中一個功能是要求它可以變焦,光束可以調節大的光斑,也可以調節小的光斑。光分布在光斑以外沒有光,在光斑以內,光的分布成很平的直線。這樣單個變焦透鏡技術獲得的系統就具有透鏡少,效率高、成本低的優點。并且在可調焦的范圍內,可以一直保持很高的均勻度,這種技術除了剛才說的眩目燈之外,還可以用在手電筒、搜救燈和可見光通信的領域。
第三個是LED可見光通訊的系統。LED作為照明光源有一個突出的優點,就是高效節能,它另外一個優勢就是可以被很高頻的調制。可以很快的速度進行開和關,這樣如果LED高于眼睛響應的頻率調制的話,并且看不出來LED在閃爍,所以LED做燈具照明的同時還可以傳輸信號。放光探測器就可以接收這種信號,因為我們的超亮平行光源技術在LED系統內就可以把LED的通信距離做到最遠,如果用我們的高均勻度變焦透鏡技術,可以把LED通信范圍的角度做到最大。以發明藍光LED而獲得諾貝爾獎的獲獎者預言可見光通信是殺手級應用。可見光通信可以用在家庭、會議室、購物中心、飛機等等。在不久的以后,還會用在智能交通和無人駕駛的車輛之間的通信。
可見光通信具有很多的優點,對人體安全無害,和普通的燈光和日光沒有區別。另外一點是安全性、保密性比較高,比如我們在房間里面有一個可見光通信系統,只要周圍有墻壁遮擋,這個信號就不會泄露在外面去。曹亮亮表示,我們的團隊是全球唯一擁有超高亮度和高均勻度變焦技術的團隊,我們的技術可以很好的促進智能照明和智能通信的發展。