残留キャリア引き抜きによる可視光通信用LEDの高速駆動の検討

摘要

既存インフラである照明の光を変調して通信を行う，可視光通信が注目されている．この通信システムの高速・広帯域化かつ使用ハードウェアの小型化を目指すには単独の照明用LEDによる伝送速度を上げることが有効である．LEDの変調速度は接合容量に残るキャリアにより大きく制限されている．そこで本稿では，可視光LEDを用い残留キャリアを引き抜くことで変調速度の向上を検討する．このため，キャリア引き抜き回路を付加したLED駆動回路を設計・試作しLEDの光応答性能の評価を行う．その結果，青色LEDにキャリア引きぬき回路を用いた場合，立ち下がり時間が56nsから10nsに減少し，ビット誤り率が10~(-7)以下となる周波数が69MHzから95MHzへ増加することが示される．%The visible light communications that communicates by modulating the light of illumination, which is the existing infrastructure, attracts attention. So as to improve the speed, to increase the bandwidth, and to miniaturize hardware of this communication system, improvement in the transmission speed by a single LED for lighting is important. The transmission speed of an LED is greatly restricted by the carrier that remains in junction capacity. Therefore, the transmission speed can be increased by drawing out the remaining carrier. We proposed and applied the carrier drawing-out circuit to the driver circuit that drives a blue LED. An optical measurement shows that the fall time decreases from 56 to 10 ns (decreases to one fifth), error free frequency of BER has been improved from 69 MHz to 95 MHz(increases to 137%).