要一个子部分一个接一个地处理:
常见的现成LED具有以如此高的频率闪烁的能力
几乎所有可用的LED都可以以高于1 KHz的闪烁频率工作:白光LED或其他使用次级磷光体的LED速度最慢,通常在1至5 MHz范围内达到峰值,而标准的现成初级LED(红色,蓝色,绿色,IR,UV等)的额定截止频率通常为10至50 MHz(正弦波)。
截止频率是发光下降到初始强度的一半时的最大频率。很少有LED数据表列出截止频率,但是LED的上升时间和下降时间更为常见-不幸的是,对于问题中链接的特定数据表而言,这种情况并非如此。
在实践中,对于形状良好的方波,可以安全地以截止频率的十分之一为起点,因此1 MHz可见光通信非常合理。只要LED是SMD或引线长度非常短,并且PCB迹线/组件引线的电容和电感都保持最小,将LED驱动至1 MHz是可行的,而无需复杂的脉冲整形驱动电路。
有关LED截止频率的更多学术信息,请参见此处。
是否有一个传感器(光敏电阻等)具有如此高的时间分辨率,可以检测快速闪烁的LED。
CdS光电管不适用于高频光感测:普通CdS光电管的上升+下降时间为数十到数百毫秒。例如,这个随机选择的数据表提到60 ms的上升时间和25 ms的下降时间。因此,它可以处理的最高频率低于11赫兹。
光电二极管和光电晶体管是用于以低至中等强度(即,与LED源保持一定距离)感应较高速度的光脉冲的首选选项。此BPW34 PIN二极管的数据表指示每个上升和下降时间为100纳秒,这将容许5 MHz信号传输,因此在1 MHz的安全范围内保持舒适。
对于更高的信令速度和更低的信号强度,超昂贵高速硅雪崩光电二极管,如这一个具有上升和下降少的倍0.5纳秒,允许1 GHz的信号,远远超出了标准的LED将支持。
如果发出的信号强度足够高(例如,使LED源和传感器彼此靠近,或者使用合适的透镜),并且所需的信号带宽不太大,则具有合适颜色的标准LED本身就是一个合适的光传感器。LED可以很好地用作光检测器,并且对于数百KHz的信号频率将足够,根据发射器和传感器选择的特定LED,信号频率甚至可能高达MHz。
迪士尼研究公司的一篇有趣的论文谈到了这一特定应用:“ 具有基于软件的同步的LED到LED可见光通信系统 ”