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A Scalable VCSEL-Array Optical Wireless Transmitter With Experimental Multi-Beam Prototype
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AI
DOI：10.1109/JLT.2025.3617131.png)
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摘要
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基于5×5 VCSEL阵列的光无线通信多束发射器被设计和仿真。阵列的每个单元对应一个独立的空域attocell。基于微透镜阵列的均化器实现了从每个多模VCSEL输出到接收平面的均匀覆盖。在3 m距离下，总覆盖面积为1 m2，每个attocell覆盖区域为400 cm2。为验证概念，一个基于1×3通道VCSEL阵列的发射器原型被实验测试。通过演示三个通道实现约0.12 mW/m2的均匀功率，且对相邻attocell的光干扰可忽略（<−14 dB），验证了其性能。采用低成本、商用现货组件的简单接收器设计，发射器的每个通道在3 m距离下、7 cm横向范围内实现约10 Gb/s的吞吐量，12 cm横向范围内实现>4 Gb/s的吞吐量（使用OFDM）。该发射器满足人眼安全限制，并通过使用所有25个VCSEL进行独立的OFDM调制，可扩展至250 Gb/s的总数据速率。
Keyword:
Free-space optical communication
optical communication equipment
optical transmitters
vertical-cavity surface-emitting lasers
wireless communication
期刊
IF:
4.8
论文数:
1.7W
被引数:
3.8W
机构
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