LED可见光通信关键器件与应用电子书

前言

第1章 概述

1.1 LED市场趋势

1.2 可见光通信的发展历史

1.3 可见光通信的系统架构

1.4 可见光通信的国际研究趋势

1.5 可见光通信器件

1.6 可见光通信应用

参考文献

第2章 可见光发光二极管器件

2.1 发光二极管的发展

2.2 GaN基半导体材料的物理性质

2.2.1 基本结构和参数

2.2.2 光学性质

2.2.3 电学性质

2.2.4 自发极化与压电极化效应

2.3 GaN基半导体材料的MOCVD外延生长

2.3.1 图形蓝宝石衬底外延技术

2.3.2 GaN外延生长过程中的演化

2.3.3 Si衬底GaN外延生长技术

2.4 GaN基LED器件

2.4.1 LED的基本原理

2.4.2 LED的基本结构

2.4.3 GaN基LED中存在的关键问题

2.5 光子晶体在LED中的应用

2.5.1 光子晶体LED进展

2.5.2 LED器件光子晶体的制作工艺

2.5.3 纳米多孔结构LED器件

2.6 LED器件结构对热特性的影响

2.6.1 LED电极图案设计对器件热特性的影响

2.6.2 焊点分布对倒装焊接结构热特性的影响

2.6.3 荧光粉涂敷方式对白光LED器件热特性的影响

2.7 小结

参考文献

第3章 新型Mirco-LED器件

3.1 Micro-LED的设计与制作

3.1.1 Micro-LED的结构

3.1.2 Micro-LED的制作工艺

3.2 Micro-LED的器件性能

3.2.1 Micro-LED的电气特性

3.2.2 Micro-LED的光学特性

3.2.3 Micro-LED的调制特性

3.3 Micro-LED的驱动

3.3.1 CMOS/Micro-LED的集成和CMOS控制的Micro-LED器件

3.3.2 CMOS驱动器的布局

3.3.3 CMOS驱动器的逻辑电路

3.3.4 CMOS芯片倒装封装

3.3.5 CMOS驱动板

3.4 Micro-LED在可见光通信中的应用

3.4.1 单信道数据传输

3.4.2 VLC中基于CMOS控制Micro-LED器件

3.5 小结

参考文献

第4章 可见光探测器

4.1 InGaN光电探测器

4.2 InGaN可见光探测器的类型、结构与外延生长

4.2.1 InGaN可见光探测器的类型与结构

4.2.2 InGaN的外延方法

4.2.3 InGaN的背景载流子及N型掺杂

4.2.4 P型InGaN的制备

4.2.5 维加德定律及带隙弯曲参数

4.3 InGaN可见光探测器的种类

4.3.1 MSM结构InGaN可见光探测器

4.3.2 肖特基型InGaN可见光探测器

4.3.3 PIN结构InGaN可见光探测器

4.3.4 InGaN/GaN多重量子阱可见光探测器

4.4 硅基PIN光电探测器

4.4.1 特性参数

4.4.2 器件制备工艺

4.5 窄带蓝光探测器

4.6 探测器阵列设计

4.6.1 光路系统设计

4.6.2 阵列制备

4.6.3 信号读取电路结构设计

4.7 小结

参考文献

第5章 可见光通信的均衡技术

5.1 基于模拟电路的预均衡技术

5.2 硬件预均衡电路

5.2.1 硬件预均衡电路的仿真

5.2.2 硬件预均衡电路的实验验证

5.3 软件预均衡

5.3.1 基于FIR滤波器的预均衡技术

5.3.2 基于OFDM的软件预均衡技术

5.4 软件预均衡技术的仿真

5.5 ACO-OFDM调制

5.5.1 ACO-OFDM调制的原理

5.5.2 ACO-OFDM调制系统的实现原理

5.5.3 ACO-OFDM的性能仿真

5.5.4 ACO-OFDM调制的优缺点

5.6 时域加窗技术

5.7 小结

参考文献

第6章 可见光通信的信号恢复算法

6.1 时钟恢复

6.1.1 数字滤波平方定时估计算法

6.1.2 Gardner算法

6.1.3 Godard算法

6.1.4 Muller算法

6.2 相偏、频偏的估计与补偿算法

6.2.1 相偏的估计与补偿算法

6.2.2 频偏的估计与补偿算法

6.3 时域均衡算法

6.3.1 CMA

6.3.2 CMMA

6.3.3 M-CMMA

6.3.4 DD-LMS算法

6.4 频域均衡算法

6.4.1 导频辅助信道估计算法

6.4.2 SC-FDE算法

6.5 小结

参考文献

第7章 高速可见光通信系统实验

7.1 VLC系统先进调制技术

7.1.1 OFDM

7.1.2 CAP调制技术

7.1.3 基于频域均衡的单载波调制技术

7.2 多用户接入与双向可见光通信系统

7.2.1 MISO系统

7.2.2 双向传输系统

7.3 VLC多维复用系统

7.3.1 波分复用技术

7.3.2 子载波复用技术

7.3.3 偏振复用技术

7.4 可见光MIMO技术

7.4.1 可见光成像MIMO

7.4.2 可见光非成像MIMO

7.5 可见光通信组网

7.5.1 可见光通信与MMF融合网络

7.5.2 可见光与PON融合网络

7.5.3 基于光纤骨干架构的高速全双工可见光接入网

7.6 小结

参考文献

第8章 手机可见光通信技术

8.1 概述

8.1.1 手机通信发展

8.1.2 现有手机数据传输技术对比

8.2 手机可见光通信技术的应用场景

8.2.1 数据传输

8.2.2 室内定位

8.3 手机可见光通信技术的实现方案

8.3.1 系统模型

8.3.2 显示单元

8.3.3 摄像头单元

8.3.4 传输软件

8.3.5 系统传输比较

8.4 可见光与移动通信融合的展望

8.4.1 驱动融合的因素

8.4.2 可见光与基站回传融合的优势

8.4.3 可见光通信与基站前传的融合

8.4.4 可见光通信与移动通信接入的融合

8.5 小结

参考文献

第9章 可见光定位技术

9.1 室内定位技术现状

9.2 可见光定位方法

9.2.1 基于三角测量法的可见光定位技术

9.2.2 其他定位方法

9.3 基于蜂窝式的可见光定位技术

9.3.1 LED光照度分布与阵列设计

9.3.2 蜂窝式定位算法

9.3.3 越区切换

9.4 可见光定位系统光强分布仿真

9.5 小结

参考文献

第10章 VLC通信技术与应用

10.1 可见光音频传输

10.2 可见光会议电话

10.3 可见光成像通信

10.4 可见光移动车联网

10.5 可见光通信远距离实验

10.6 高速可见光终端

10.7 小结

参考文献

第11章 可见光通信技术的发展趋势

11.1 表面等离子体LED

11.2 视觉成像通信

11.3 VLC组网的关键问题

11.3.1 可见光光源布局

11.3.2 可见光网络切换技术

11.3.3 可见光网络接入控制

11.4 可见光通信集成芯片

11.4.1 LED发射阵列

11.4.2 PIN接收阵列

11.4.3 可见光专用集成通信芯片

11.5 可见光通信技术未来展望

11.6 小结

参考文献

中英对照表

名词索引