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本发明公开了一种具有物理层时域加密功能的白光通信μLED器件及其加密方法、系统，该器件以InGaN/GaN蓝光μLED阵列为基础，在相邻台面上通过遮挡掩膜工艺集成了基于有机长余辉材料的橙红光μLED加密单元。该加密单元在脉冲电流停止后会产生可控衰减的余辉发光。通过调节脉冲参数，可以改变余辉的持续时间和亮度，从而在时间维度中写入加密信息。蓝光单元输出高速通信信号，橙红光单元发出携带密文的余辉光。两种光在空间混合，形成稳定的白光输出。该结构在单个器件中同时实现了照明、高速通信和物理层加密三种功能。本发明加密机制隐蔽性高，调制带宽大，器件结构简单且与现有系统兼容，可为高安全可见光通信提供关键硬件支持。

本发明涉及一种集成Micro LED的光通信封装器件及其形成方法。所述集成Micro LED的光通信封装器件包括：基板，包括相对分布的第一主面和第二主面；光通信组件，位于所述基板的所述第一主面上，所述光通信组件包括均与所述基板电连接的光发射结构和光接收结构，所述光发射结构包括发光二极管阵列，所述发光二极管阵列包括呈阵列排布的多个Micro LED，所述光接收结构包括位于所述发光二极管阵列的外侧的光探测器。本发明大幅提升了通信密度和信号传输速率，并实现通信功耗的大幅下降，且提高了光通信封装器件的集成度，确保了光通信封装器件的性能可靠性。

本发明公开了一种用于光通信领域的Micro LED外延结构，包括衬底，在衬底上依次生长缓冲层、n型GaN层、AlYN/AlN超晶格层、应力释放层、MQW发光层、EBL层、高温PGaN层和PGaN层接触层；所述EBL层为GaN/（AlN或AlGaN）交替生长的周期性超晶格结构。本发明从nGaN层、有源层、EBL层三个方面协同优化，实现超低功耗和高速响应能力。一是nGaN层之上生长AlYN/AlN超晶格层，在不使用高难度的掺杂技术下，通过极化效应自发形成高浓度、高迁移率的二维电子气；二是有源区采用超薄量子阱搭配通TMIn段的TMIn设计成尖底或平底的生长方式，削弱量子限制斯塔克效应，实现高速直接调制；三是设计超薄EBL层，且采用GaN/（AlN或AlGaN）交替生长的周期性超晶格结构，增强极化强度，形成高浓度、高迁移率的二维空穴气。

一种电光转换电路、光通信系统及LED灯具，与光纤的输入端连接，通过感应电感应待监控设备的工作状态，以输出感应信号；控制电路基于感应信号输出直流电压信号，直流电压信号携带待监控设备的工作状态信息；电压电流转换电路将直流电压信号转换为第一电流信号和第二电流信号；发光电路根据第一电流信号发光，以输出光信号至光纤。由于将感应电路的模拟电信号转化为光信号，再将光信号通过接入的光纤进行传输，从而大幅提升电信号的传输速率和传输效率，便于智慧照明的大数据管理和分析。

本发明公开了一种降低微型LED光通信系统峰值平均功率比的方法及装置，包括：在VLC系统的发射端通过预编码矩阵分别对第一用户的调制数据和第二用户的调制数据进行预编码，分别得到第一用户的预编码输出信号和第二用户的预编码输出信号；基于功率分配因子以及第一用户的预编码输出信号和第二用户的预编码输出信号的总功率对第一用户的预编码输出信号和第二用户的预编码输出信号进行组合计算，得到预编码频域信号；将预编码频域信号扩展为具有Hermitian对称性的扩展频域信号，对扩展频域信号进行快速傅里叶逆变换，得到预编码时域信号；对预编码时域信号进行μ律压缩处理，得到压缩信号，根据压缩信号计算得到峰值平均功率比。本发明能够有效降低PAPR。

本发明公开了一种可调光通信单级谐振型LED驱动电路，包括LED驱动电路，LED驱动电路包括驱动保护电路、电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路和电流采样电路均与驱动保护电路连接，本发明该驱动保护电路内PFC单元采用无桥Boost电路以减小导通损耗；DC‑DC单元采用LLC谐振电路以减小开关损耗，通过双单元开关管的复用将两级电路集成为单级电路，减少了开关管及控制电路的数量，简化了控制系统并降低了成本。

本发明涉及一种基于可见光通信(Visible Light Communication，VLC)发光二极管(Light Emitting Diode，LED)布局的光信号覆盖、功率均匀优化方法，属于可见光通信领域。该方法包括以下步骤：S1：利用佳点集策略初始化模拟室内可见光通信系统中LED的随机分布；S2：融合反向学习策略，考虑步骤S1中初始化种群的反向个体，选择更靠近最优粒子的个体放入初始种群中以提高初始种群的质量；S3：输入可见光通信系统的固有参数和改进的自适应哈里斯鹰优化算法的相关参数；S4：根据步骤S2和步骤S3的输入搭建包含视距链路和非视距链路信道增益的可见光通信系统功率模型；S5：基于步骤S4的系统模型，通过改进的自适应哈里斯鹰优化算法、以优化光覆盖率和接收光功率为目标进行参数调整；S6：根据步骤S5的寻优结果，更新相关参数，得到最佳LED布局模式以及优化后的光覆盖率和接收光功率分布情况。

本发明涉及水下无线光通信领域，公开了一种基于LED阵列的双模水下无线光通信系统，包括：发射模块、接收模块、选择控制模块和LED阵列。LED阵列通过选择控制模块与发射模块和接收模块相连，在发射模式下，LED阵列将电信号转换为光信号输出；在接收模式下则作为光电探测器将光信号转换为光电流信号。选择控制模块可根据通信需求切换LED阵列工作模式，实现双模通信，系统具有灵活性和可扩展性。相比于传统的需要单独发射端光源和接收端探测器的水下无线光通信系统，本发明将信号的收发集成在一个装置上，显著降低了成本和复杂度，为水下通信提供了小体积、易部署、低成本的解决方案，具有显著的工程应用价值。

本申请提供了一种LED，应用于LED领域或光通信领域。LED包括P型半导体层、有源层和N型半导体层。有源层位于P型半导体层和N型半导体层之间。有源层包括M个垒层和M－1个阱层。垒层和阱层交替分布。M为大于1的整数。M个垒层中的每个垒层为P型掺杂层。M个垒层中靠近N型半导体层的N个第一垒层的掺杂浓度之和大于M个垒层中靠近P型半导体层的N个第二垒层的掺杂浓度之和。当M为偶数时，N＝M/2；当M为奇数时，N＝M/2－1/2。在本申请提供的技术方案中，通过控制M个垒层的P型掺杂浓度，能够提高LED的带宽，从而提高光通信的效率。

本发明提出具有光通信功能的LED隧道灯及基于LED隧道灯的可见光通信系统，LED隧道灯包括：通信单元、光信号接收单元、处理器单元、信号调制单元、LED控制器、LED单元。光信号接收单元接收来自车辆的搭载信息的不可见光信号并转换为电信号后发送给处理器单元；处理器单元通过通信单元接入网络，将不可见光信号所搭载的信息发送给目标接收端，并接收目标接收端反馈的回复信息；处理器单元将回复信息发送给信号调制单元调制，LED控制器将调制后的信号编码为LED单元的驱动信号，驱动LED单元发出搭载回复信息的高频可见光。本发明中，LED隧道灯能够完成隧道内车辆与隧道外部网络设备的交互，能解决隧道内信号差的问题。