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面向光信息与能量同步传输的接收电路研究
1
作者
涂俊轩
樊庭冰
+4 位作者
倪慧琳
庄济舟
曹国洋
吴绍龙
李孝峰
《光通信研究》
北大核心
2025年第2期20-25,共6页
【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行...
【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行了优化。文章所设计的接收电路由解耦合电路、EH电路和信号处理电路3个电路组成,其中,解耦合电路由能量采集支路(EHB)、电流调控支路(CRB)和信息传输支路(ITB)3条支路组成,用于分离和调控光/电转换器件输出电流;EH电路由升压、能量管理和稳压电路组成,用于能量的采集管理和输出;信号处理电路由两级低通同相放大和阈值比较电路组成,用于信号的滤波放大和整形。然后,将接收电路应用于以发光二极管(LED)和光伏电池(PV)为光/电转换器件及以单片机为处理器的SLIPT系统中,文章归纳了EH和IT两个功能之间的制约关系和调控方式。【结果】测试结果表明,基于文章设计的电路,SLIPT系统能在EH、IT和信息与能量同时传输模式之间切换,通过调节接收电路的参数能够调控PV输出电流分配,从而调控输入到EHB的功率和ITB的信干比(SIR),进而实现能量的高效采集和信息的稳定传输,对应的能量存储功率和通信速率可由解耦合电路均衡与调控。【结论】接收电路能在无外加电源的情况下工作,同时具备最大功率点追踪、低功耗和工作模式可调等特点。
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关键词
光信息与能量同步传输
光伏电池
能量采集
信息传输
电路设计
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职称材料
消偏振二维二元闪耀光栅设计
被引量：
2
2
作者
朱嘉诚
周建康
沈为民
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期149-156,共8页
为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏...
为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏振态的等效折射率,以此优化光栅偏振特性。本文将等效介质理论拓展到二维情况,设计了以熔石英为基底,工作波段为0.6~0.8μm的高衍射效率消偏振二维二元闪耀光栅。光栅两正交方向周期分别为3.31μm和0.473μm。仿真结果表明,在参考波长0.7μm处TE和TM偏振态衍射效率分别为79.5%和79.6%,0.6~0.8μm波段范围内TE和TM偏振态衍射效率均高于70%,偏振敏感度低于2.6%。与一维二元闪耀光栅相比,二维二元闪耀光栅具有高衍射效率、低偏振敏感度和易制作的优势。所得结论可用于指导实际应用中透射式二元闪耀光栅的设计,可望在光栅型高光谱成像仪中得到应用。
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关键词
二元闪耀光栅
消偏振
二维结构
衍射效率
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职称材料
题名
面向光信息与能量同步传输的接收电路研究
1
作者
涂俊轩
樊庭冰
倪慧琳
庄济舟
曹国洋
吴绍龙
李孝峰
机构
苏州大学
光电科学与工程学院
苏州大学
苏州
纳米科技协同创新中心
苏州大学教育部现代光学技术重点实验室
苏州大学
江苏省先进
光学
制造
技术
重点
实验室
出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第2期20-25,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(62075146,62120106001)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20231311)。
文摘
【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行了优化。文章所设计的接收电路由解耦合电路、EH电路和信号处理电路3个电路组成,其中,解耦合电路由能量采集支路(EHB)、电流调控支路(CRB)和信息传输支路(ITB)3条支路组成,用于分离和调控光/电转换器件输出电流;EH电路由升压、能量管理和稳压电路组成,用于能量的采集管理和输出;信号处理电路由两级低通同相放大和阈值比较电路组成,用于信号的滤波放大和整形。然后,将接收电路应用于以发光二极管(LED)和光伏电池(PV)为光/电转换器件及以单片机为处理器的SLIPT系统中,文章归纳了EH和IT两个功能之间的制约关系和调控方式。【结果】测试结果表明,基于文章设计的电路,SLIPT系统能在EH、IT和信息与能量同时传输模式之间切换,通过调节接收电路的参数能够调控PV输出电流分配,从而调控输入到EHB的功率和ITB的信干比(SIR),进而实现能量的高效采集和信息的稳定传输,对应的能量存储功率和通信速率可由解耦合电路均衡与调控。【结论】接收电路能在无外加电源的情况下工作,同时具备最大功率点追踪、低功耗和工作模式可调等特点。
关键词
光信息与能量同步传输
光伏电池
能量采集
信息传输
电路设计
Keywords
SLIPT
PV
EH
IT
circuit design
分类号
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
消偏振二维二元闪耀光栅设计
被引量：
2
2
作者
朱嘉诚
周建康
沈为民
机构
苏州大学
光电科学与工程学院
苏州大学教育部现代光学技术重点实验室
出处
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期149-156,共8页
基金
Supported by the National Key Research and Development Program of China(2016YFB0500501-02)
Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions(PAPD)。
文摘
为减小成像光谱仪的偏振敏感度并提高其定量化探测精度,提出一种透射式消偏振二维二元闪耀光栅。它在两个正交方向上都具有周期性槽形单元,每个槽形单元包含7个子周期。每个子周期的介质占空比在两个方向上是独立的,可同时调制TE和TM偏振态的等效折射率,以此优化光栅偏振特性。本文将等效介质理论拓展到二维情况,设计了以熔石英为基底,工作波段为0.6~0.8μm的高衍射效率消偏振二维二元闪耀光栅。光栅两正交方向周期分别为3.31μm和0.473μm。仿真结果表明,在参考波长0.7μm处TE和TM偏振态衍射效率分别为79.5%和79.6%,0.6~0.8μm波段范围内TE和TM偏振态衍射效率均高于70%,偏振敏感度低于2.6%。与一维二元闪耀光栅相比,二维二元闪耀光栅具有高衍射效率、低偏振敏感度和易制作的优势。所得结论可用于指导实际应用中透射式二元闪耀光栅的设计,可望在光栅型高光谱成像仪中得到应用。
关键词
二元闪耀光栅
消偏振
二维结构
衍射效率
Keywords
binary blazed grating
polarization-independent
two-dimensional structure
diffraction efficiency
分类号
O436.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向光信息与能量同步传输的接收电路研究
涂俊轩
樊庭冰
倪慧琳
庄济舟
曹国洋
吴绍龙
李孝峰
《光通信研究》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
消偏振二维二元闪耀光栅设计
朱嘉诚
周建康
沈为民
《红外与毫米波学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
2
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