【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钙钛矿光电探测器领域，尤其涉及一种钙钛矿异质结探测器、水下光通信组件、系统和方法。
技术介绍
1、对于水下通信，一般分为三种技术，即水下声波通信，水下射频电磁通信和水下光通信。水下声波通信是目前使用最广泛的水下通信技术，通信距离可达20公里，但其局限性在于传输速率低，通信延时长，成本高，功耗大，且对海洋生物有害。水下射频电磁通信具有100mbps中等数据传输速率，可耐水湍流和浊度干扰，但其通信距离短，收发器体积大，成本高，功耗大。相比之下，水下光通信的数据传输速率快(gbps级)，收发器成本低、体积小，抗干扰能力强，安全性高，是未来水下通信领域重点研究技术。目前在水下光通信系统中，光强调制是一种常用的调制技术，然而专利技术人发现，该技术存在一些限制，如水下环境中光的散射，吸收和衰减等因素会导致信号失真和受损，使其在浑浊复杂地形及水流变化环境中难以进行。
2、在实现本专利技术过程中，申请人发现现有技术存在如下问题：
3、现有的基于光强调制的水下光通信方式，水下环境中光的散射、吸收和衰减等因素会导致信号失真和受损，使水下光通信在浑浊复杂地形及水流变化环境中难以进行。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种钙钛矿异质结探测器、水下光通信组件、系统和方法，以解决现有的基于光强调制的水下光通信方式，水下环境中光的散射、吸收和衰减等因素会导致信号失真和受损，使水下光通信在浑浊复杂地形及水流变化环境中难以进行的问题。
2、为达上述目的，第一方
3、其中，所述2d钙钛矿层的材料的禁带宽度大于所述3d钙钛矿层的材料的禁带宽度，所述2d钙钛矿层的材料的激子结合能大于所述3d钙钛矿层的材料的激子结合能，所述2d钙钛矿层的厚度为第一预设厚度，所述3d钙钛矿层的厚度为第二预设厚度，使所述钙钛矿异质结探测器对大于或等于预设起始波长，并且小于或等于预设截止波长的激发光产生电信号响应，对小于所述预设起始波长或大于所述预设截止波长的激发光不产生电信号响应；所述预设起始波长由所述2d钙钛矿层的材料和第一预设厚度确定，所述预设截止波长由所述3d钙钛矿层的材料和第二预设厚度确定。
4、第二方面，本专利技术实施例提供一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信组件，包括：至少一个钙钛矿异质结探测器组；
5、每个钙钛矿异质结探测器组包括至少一个如前所述的钙钛矿异质结探测器；
6、所有钙钛矿异质结探测器按预设排列模式排列。
7、其中，同一钙钛矿异质结探测器组内的钙钛矿异质结探测器具有相同的预设起始波长，不同钙钛矿异质结探测器组内的钙钛矿异质结探测器具有不同的预设起始波长。
8、第三方面，本专利技术实施例提供一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信系统，包括：
9、如前所述的基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信组件、激发光发射装置、和用于采集所述水下光通信组件输出电信号的控制采集系统；
10、所述激发光发射装置用于根据预设通信协议将通信数据调制为具有至少一种中心波长的激发光，并发出所述激发光；
11、所述水下光通信组件用于接收所述激发光，并输出与所述激发光对应的电信号；
12、所述控制采集系统用于采集所述激发光对应的电信号，并将所述电信号转换为所述通信数据。
13、第四方面，本专利技术实施例提供一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信方法，包括：
14、所述激发光发射装置根据预设通信协议将通信数据调制为具有至少一种中心波长的激发光，并发出所述激发光；
15、如前所述的基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信组件接收所述激发光，并输出与所述激发光对应的电信号；
16、控制采集系统采集所述激发光对应的电信号，并将所述电信号转换为所述通信数据。
17、上述技术方案具有如下有益效果：通过调节2d钙钛矿层和3d钙钛矿层的厚度和材料成分，2d钙钛矿层与3d钙钛矿层构成钙钛矿异质结探测器即2d/3d钙钛矿异质结带通光电探测器，可以对不同波长的激发光进行识别，从而能实现波长调制水下光通信。相比于常见的光强度调制的水下光通信，波长调制的优势在于波长对水下光传播路径和环境的变化不敏感，因此误码率低、并可实现超视距通信。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钙钛矿异质结探测器，其特征在于，包括：3D钙钛矿层(12)、覆盖在所述3D钙钛矿层(12)上表面的2D钙钛矿层(11)、覆盖在所述2D钙钛矿层(11)上表面的第一电极层(10)和覆盖在所述3D钙钛矿层下表面的第二电极层(13)；
2.如权利要求1所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述3D钙钛矿层的材料的成分结构为ABX3，其中，A为一价阳离子，B为二价金属阳离子，X为卤素阴离子。
3.如权利要求1所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述2D钙钛矿层的材料的成分结构为RmAn-1BnX3n+1，其中，A为一价阳离子，B为二价金属阳离子，X为卤素阴离子，R是[BX6]4-八面体层之间的大体积的有机间隔阳离子，n是位于间隔层之间的无机钙钛矿层的堆叠层数，m用于确定2D钙钛矿的类型，m＝1是DJ型2D钙钛矿，m＝2是RP型2D钙钛矿。
4.如权利要求3所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述2D钙钛矿层的厚度，根据所述2D钙钛矿层材料的吸收系数和比尔朗伯定律确定，以过滤掉波长小于预设起始波长的激发光。
5.如权利要求1所述的
6.一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信组件，其特征在于，包括：至少一个钙钛矿异质结探测器组(21)；每个钙钛矿异质结探测器组(21)包括至少一个如权利要求1-5所述的钙钛矿异质结探测器(22)；
7.一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信系统，其特征在于，所述控制采集系统(32)包括：控制器(321)和差分识别单元(322)；
9.一种基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的基于钙钛矿异质结探测器的水下光通信方法，其特征在于，所述控制采集系统包括：控制器和差分识别单元；
...【技术特征摘要】
1.一种钙钛矿异质结探测器，其特征在于，包括：3d钙钛矿层(12)、覆盖在所述3d钙钛矿层(12)上表面的2d钙钛矿层(11)、覆盖在所述2d钙钛矿层(11)上表面的第一电极层(10)和覆盖在所述3d钙钛矿层下表面的第二电极层(13)；
2.如权利要求1所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述3d钙钛矿层的材料的成分结构为abx3，其中，a为一价阳离子，b为二价金属阳离子，x为卤素阴离子。
3.如权利要求1所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述2d钙钛矿层的材料的成分结构为rman-1bnx3n+1，其中，a为一价阳离子，b为二价金属阳离子，x为卤素阴离子，r是[bx6]4-八面体层之间的大体积的有机间隔阳离子，n是位于间隔层之间的无机钙钛矿层的堆叠层数，m用于确定2d钙钛矿的类型，m＝1是dj型2d钙钛矿，m＝2是rp型2d钙钛矿。
4.如权利要求3所述的钙钛矿异质结探测器，其特征在于，所述2d钙钛矿层的厚度，根据所述2d钙钛矿层材...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。