小发散角LED光源布局优化提升室内光通信性能

本文主要探讨了基于小发散角LED的光源优化布局在室内光通信照明和通信系统中的重要性。相较于传统的使用大发散角朗伯型LED的设计，小发散角LED的优势在于其较小的反射面积和更高的中心光强度。研究者针对这一特性，提出了以提升光照度均匀性和减少LED数量为目标的光源布局优化策略，应用于正方形和长方形房间。 具体实施过程中，优化设计考虑了如何实现最佳的光分布，以确保在整个房间内光照度分布均匀，从而提高整体照明效果。研究结果显示，无论是正方形还是长方形房间，采用优化布局后，照度均匀率都超过了90%，这意味着光线分布更加均衡，避免了局部过亮或过暗的问题。同时，接收光功率也达到了较高的水平，即大于-2 dBm，这有利于光信号的有效接收和传输。 在正方形房间的案例中，通过优化方法，LED的数量减少了16个，但系统的性能却有所提升。优化后的平均光照度提升了7.7%，这意味着能效得到了显著改善，而平均信噪比也有所提高，达到了0.89 dB，这意味着通信质量得到了提升。此外，信噪比均方差的降低（0.04 dB）进一步证实了优化布局对于噪声控制的有效性，有助于减少干扰，提高通信的稳定性。 总结来说，这项研究对于改进室内光通信系统设计具有重要意义，特别是在节能、提高通信质量和空间利用效率方面。小发散角LED的使用和优化布局策略为未来的LED照明和通信系统提供了新的思考方向和技术支持。通过这种方式，我们可以期待更高效、更舒适的室内照明环境以及更稳定的通信体验。