[发明专利]含镓和氮激光源的智能可见光

权利要求书

1.一种被配置用于可见光通信的光源，包括：

控制器，包括调制解调器和驱动器，所述调制解调器被配置为接收数据信号，其中，所述控制器被配置为生成一个或多个控制信号，以操作所述驱动器，从而基于所述数据信号来生成驱动电流和调制信号；

光发射器，被配置为包括含镓和氮的材料以及光腔的泵浦光装置；所述光腔包括光波导区域和一个或多个刻面区域，其中，所述光腔配置有电极，以基于所述一个或多个控制信号中的至少一个控制信号向所述含镓和氮的材料提供驱动电流，其中，所述驱动电流向在所述光波导区域中传播的电磁辐射提供光学增益，其中，所述电磁辐射通过所述一个或多个刻面区域中的至少一个刻面区域而输出，作为定向电磁辐射，所述定向电磁辐射的由在紫外或蓝色波长范围中的第一峰值波长表征，其中，使用由所述驱动器提供的所述调制信号来调制所述定向电磁辐射，以携带所述数据信号；

路径，被配置为引导、过滤或分离所述定向电磁辐射；

波长转换器，光耦合到所述路径以接收来自所述泵浦光装置的所述定向电磁辐射，其中，所述波长转换器被配置为将具有所述第一峰值波长的所述定向电磁辐射的至少一部分转换成比所述第一峰值波长长的至少第二峰值波长，并输出至少包括所述第二峰值波长和部分所述第一峰值波长的白色光谱；以及

光束整形器，被配置为引导所述白色光谱以照射感兴趣目标，并通过具有所述第一峰值波长的所述定向电磁辐射的至少一部分来将所述数据信号传输到所述感兴趣目标处的接收器。

2.根据权利要求1所述的光源，其中，所述泵浦光装置包括激光二极管装置，或者其中，所述泵浦光装置包括超发光二极管(SLED)装置。

3.根据权利要求1所述的光源，其中，具有所述第一峰值波长的所述定向电磁辐射包括：具有在380nm-420nm范围内的所述第一峰值波长的紫色光谱，和/或具有在420nm-480nm范围内的所述第一峰值波长的蓝色光谱。

4.根据权利要求1所述的光源，其中，所述调制解调器被配置为从有线或无线耦合的数据源接收所述数据信号，并将所述数据信号转换成用于确定所述驱动器的输出的模拟信号；其中，所述驱动器的输出至少包括基于所述数据信号的用于控制从所述泵浦光装置发射的定向电磁辐射的强度的驱动电流以及基于调幅或调频的预定格式的调制信号。

5.根据权利要求1所述的光源，其中，所述定向电磁辐射包括在选自基于所述数据信号的大约50MHz到300MHz、300MHz到1GHz以及1GHz到100GHz的调制频率范围内的多个脉冲调制光信号；其中，所述白色光谱包括基于由来自所述光发射器的所述定向电磁辐射的至少一部分携带的所述数据信号而调制的多个脉冲调制光信号。

6.根据权利要求1所述的光源，其中，所述波长转换器包括磷光体材料，所述磷光体材料被配置为在反射模式下具有接收以一入射角的所述定向电磁辐射的表面，其中，所述白色光谱是由所述磷光体材料转换的所述第二峰值波长的光谱、从所述磷光体材料的表面反射的具有所述第一峰值波长的所述定向电磁辐射的一部分、以及从所述磷光体材料的内部散射的定向电磁辐射的一部分的组合。

7.根据权利要求1所述的光源，其中，所述波长转换器包括磷光体材料，所述磷光体材料被配置为在透射模式下接收通过的所述定向电磁辐射，其中，所述白色光谱是未被所述磷光体材料吸收的所述定向电磁辐射的一部分和由所述磷光体材料转换的所述第二峰值波长的光谱的组合；或者其中，所述波长转换器包括多个波长转换区域，所述波长转换区域分别将蓝色或紫色波长范围转换成主要红色光谱、或主要绿色光谱、和/或峰值波长比所述定向电磁辐射的所述第一峰值波长长的主要蓝色光谱。

8.根据权利要求1所述的光源，其中，所述光束整形器包括用于单独地操纵主要红色光谱、主要绿色光谱和主要蓝色光谱的多个颜色特定的光学元件，以传输至针对不同的接收器携带不同的数据信号流的不同的感兴趣目标。