二级级联式室内可见光通信光学接收天线设计

针对室内可见光通信系统的传统光学接收天线无法同时满足高增益和大视场的问题,设计了一种二级级联式光学天线.通过分析信噪比、通信速率与接收天线视场角的关系,发现视场角为40?—60?的光学天线最适用于室内可见光通信系统.通过光学仿真软件Trace Pro的模拟及计算,给出了所设计的二级级联式光学天线的增益随信号光入射角的变化关系.结果表明,相较于传统接收天线,二级级联式光学天线具有更好的光学性能,视场角为菲涅耳透镜单独接收时的4倍.利用Matlab对二级级联式光学天线竖直向上时的接收功率分布进行仿真,结果显示探测器接收到的信号功率提升效果明显,平均值较直接探测时增大了7 d Bm,进一步证实该二级级联式光学天线适用于室内可见光通信系统.

分集阵列式水下激光通信光学接收天线设计

针对水下无线激光通信系统中对准困难的问题,提出了一种分集阵列式光学接收天线,在光学设计软件Zemax中分别设计出了复合光学接收天线和分集阵列式光学接收天线的光学结构,分析了复合光学接收天线和分集阵列式光学接收天线的视场角、聚光效率以及光源移动范围,并且通过实验和Matlab仿真给出两种光学接收天线的聚光效率随光源径向移动范围和光源入射角的关系,结果表明:当光源尺寸10 mm时,复合光学接收天线的聚光效率是0.06%,接收视场角是±6°,光源径向移动范围是±6 mm;分集阵列式光学接收天线的聚光效率是0.06%,接收视场角是±16°,光源径向移动范围是±22 mm。因此分集阵列式光学接收天线更适用于水下激光通信系统。