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室内可见光通信系统中菲涅尔透镜接收天线的设计研究

李湘 蓝天 王云 王龙辉

室内可见光通信系统中菲涅尔透镜接收天线的设计研究

李湘, 蓝天, 王云, 王龙辉
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  • 针对基于白光LED室内可见光无线光通信技术的应用需求, 设计了等齿距平面菲涅尔透镜. 相比常规透镜光接收天线, 菲涅尔透镜具有聚焦能力强、焦距短、透镜厚度薄、重量轻、成本低等优点. 利用Trace pro软件对设计进行了模拟仿真, 分析了透镜不同设计参数对接收天线光学增益、光学效率及光斑尺寸的影响, 讨论了透镜在平行光斜入射时的会聚情况. 结果表明, 平面点聚焦菲涅尔透镜的光学效率可达92.1%, 适用于小视场、高增益接收光学系统前端.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2013CB329202)资助的课题.
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    O'Brien D, Minh H L, Zeng L, Faulkner G, Lee K, Jung D, Oh Y, Won E T 2008 Proceedings of the 8th Conference on Free-Space Laser San Diego, CA, Aug. 10-12, 2008 709106

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    Cossu G, Khalid A M, Choudhury P, Corsini R, Ciaramella E 2012 Opt. Express 20 B501

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    Wang Y Q, Chi N, Wang Y G, Li R L, Huang X X, Yang C, Zhang Z R 2013 Opt. Express 21 27558

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    Okada S, Yendo T, Yamazato T, Fujii T, Tanimoto M, Kimura Y 2009 Proceedings of IEEE Intelligent Vehicles Symposium Xi'an, China, June 3-5, 2009 p1033

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    Hara T, Iwasaki S, Yendo T, Fujii T, Tanimoto M 2007 Proceedings of IEEE Intelligent Vehicles Symposium Istanbul, Turkey, June 13-15, 2007 p988

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    Lee I E, Sim M L, Kung F W L 2009 IET Optoelectron. 3 30

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    Kong M M, Liang Z C, Zhang G H 2012 Infrared and Laser Engineer 3 750 (in Chinese) [孔梅梅, 梁忠诚, 张国虎 2012 红外与激光工程 3 750]

    [12]

    Burton A, Ghassemlooy Z, Rajbhandari S, Liaw S K 2014 Trans. Emerg. Telecommun. Technol. 25 591

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    Leutz R, Suzuki A 2001 Nonimaging Fresnel Lenses (Germany: Springer) pp67-72

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    Wang G, Hu P, Chen Z S, Cheng X F 2012 Acta Phys. Sin. 61 184216 (in Chinese) [王刚, 胡芃, 陈则韶, 程晓舫 2012 物理学报 61 184216]

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    Kasarova S N, Sultanova N G, Ivanov C D, Nikdov I D 2007 Opt. Mater. 29 1481

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    Languy F, Fleury K, Lenaerts C, Loicq J, Regaert D, Thibert T, Habraken S 2011 Opt. Express 19 A280

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    Hornung T, Nitz P 2014 Opt. Express 22 A686

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    Komine T, Nakagawa M 2004 IEEE Trans. Consum. Electron. 50 100

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-07
  • 修回日期:  2014-08-18
  • 刊出日期:  2015-01-20

室内可见光通信系统中菲涅尔透镜接收天线的设计研究

  • 1. 北京理工大学光电学院, 北京 100081
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2013CB329202)资助的课题.

摘要: 针对基于白光LED室内可见光无线光通信技术的应用需求, 设计了等齿距平面菲涅尔透镜. 相比常规透镜光接收天线, 菲涅尔透镜具有聚焦能力强、焦距短、透镜厚度薄、重量轻、成本低等优点. 利用Trace pro软件对设计进行了模拟仿真, 分析了透镜不同设计参数对接收天线光学增益、光学效率及光斑尺寸的影响, 讨论了透镜在平行光斜入射时的会聚情况. 结果表明, 平面点聚焦菲涅尔透镜的光学效率可达92.1%, 适用于小视场、高增益接收光学系统前端.

English Abstract

参考文献 (20)

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