[发明专利]一种基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置及方法

说明书

本发明属于光信息技术领域，提出了一种基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置，包括窄峰光源、单色光接收器、负载电阻、AD传感器、单片机；窄峰光源作为信息的调制装置，将单位字节的进制信号转化为单色光信号并发射出去，数据媒介是窄峰光源发出的代表不同进制的单色光，不同的单色光由单色光接收器接收，在单色光接收器所在的回路中形成不同的电流，回路中负载电阻两端对应于不同的单色光会形成不同的电压差，AD传感器读取数据，在数据接收方终端使用单片机进行数据处理，实现单位时间传输信号的解调，从而将光信号再转化为多进制信号。通过使用不同单色光作为传输媒介，实现了多进制的数据传输，极大的扩大了通信中的数据信息量。

技术领域

本发明属于光信息技术领域，涉及一种基于纳米材料实现的单色光多进制传输装置。

背景技术

随着信息化时代的到来，AI技术和通讯技术的逐渐强大，二进制作为计算机领域广泛使用的一种数制也得到了极大的发展，但在未来基于数字信号的二进制的数据运算方式也会在更复杂的计算中面临严峻的考验。

而要实现单色光为媒介的传输，则对发射装置和接收装置做出来极大的要求。作为接收装置不仅要正确的分辨出不同波长的单色光，还要保证一定的稳定性和速度。目前对光色识别的主要器件依旧是以摄像头为主，其主要原理是将目标颜色转化为RGB、HSV等色彩空间格式的色彩值，计算需求很大，作为传输接收器不合适，成本也会非常的高为此。

发明内容

为进一步提升进制传输的稳定性和速度、降低发射装置和接收装置结构的复杂程度、增加单字节传输的数据量，提出一种基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置，包括单位时间进制信号输入端、窄峰光源、单色光接收器、负载电阻、AD传感器、单片机；单位进制电信号通过所述的单位时间进制信号输入端接入窄峰光源；所述窄峰光源用于将单位进制电信号转化成与单位进制电信号对应的单色光信号；所述的窄峰光源中输出的单色光信号入射至所述单色光接收器；所述的负载电阻，接入单色光接收器两端，并构成闭合回路；所述的AD传感器的输入端接在负载电阻两端；不同波长的单色光信号在单色光接收器与负载电阻组成的回路中所产生不同的电流值，且在回路中负载电阻的两端形成不同的电压；AD传感器用于感应接收所述负载电阻两端的电压信号，并将该信号传输至所述单片机，单片机中将接收的电压信号解调为进制数数值。

优选的，窄峰光源采用钙钛矿发光器件，AD传感器采用AD7705。。

优选的，其中多进制进制数为N，N为自然数；其特征在于：窄峰光源中输出的N-1种不同波长的单色光信号；所述的单色光接收器采用叠层结构；所述的叠层结构沿着光轴正方向依次为ITO导电玻璃、空穴传输层、活性纳米材料层、电子传输层、金属电极层，所述的活性纳米材料层由N-1个不同的本征PN异质结并列而成，其中N-1个本征PN异质结分别由N-1种带隙不同的本征异质结材料组成；N-1种不同波长的单色光信号在单色光接收器与负载电阻组成的回路中所产生不同的电流值，且在回路中负载电阻的两端形成不同的电压。

上述基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置可用于多进制数据传输。

上述技术方案以窄峰光源作为信息的调制装置，将单位字节的进制信号转化为单色光信号并发射出去，数据媒介是窄峰光源发出的代表不同进制的单色光，不同的单色光由单色光接收器接收，在单色光接收器所在的回路中形成不同的电流，回路中负载电阻两端对应于不同的单色光会形成不同的电压差，通过AD传感器读取数据，在数据接收方终端使用单片机进行数据处理，实现单位时间传输信号的解调，将光信号再转化为多进制信号。上述装置通过使用不同单色光作为传输媒介，可以实现多进制的数据传输，极大的扩大了通信中的数据信息量。

附图说明

图1为基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置原理示意图；

图2为基于纳米材料实现的单色光多进制传输的装置示意图；

图3为单色光接收器的叠层结构图；