多模式日盲紫外偏振通信方法及偏振光探测器

本公开涉及日盲紫外光通信领域，尤其涉及一种多模式日盲紫外偏振通信方法及偏振光探测器。

背景技术：

1、紫外光通信系统是一种新型通信手段，与常规通信系统相比具有灵活、低窃听、全方位、非视距通信等多方面优势，主要应用于短距离的、保密通信等场景。日盲紫外光通信主要利用紫外波段光波(200～300nm)作为传输介质，已经被证明为一种抗干扰能力强、可绕过障碍物以及保密程度高的光通信方法。因此，日盲紫外通信具有良好的应用前景。

2、在光通信领域里，传统单一模式的二进制光通信保密性较低，尤其是一些涉及到重要信息时，因此需要对信息进行多重加密。目前紫外光通信系统中信息加载多采用紫外光振幅调制方式，信息传输仅受经典加密方式保护，存在较大安全隐患。为提高紫外光通信系统的数据传输安全性、可靠性和保密性，设计一种灵活安全，具有高保密性的通信方法是紫外光通信的关键技术之一。

技术实现思路

1、有鉴于此，为解决相关技术中的以及其他方面的至少一种技术问题，本公开提出了一种多模式日盲紫外偏振通信方法，应用于接收端，通信方法包括：接收来自发送端的紫外光信息波，其中，紫外光信息波为包含至少两个偏振角已在发送端被调制的偏振光，设定每个偏振角对应于一个数字信号；响应于紫外光信息波，接收端产生光电流；根据光电流的脉冲大小和偏振角的对应关系，进行第一次解码，得到第一数字信号组；对第一数字信号组进行第二次解码，得到多个第二数字信号组。

2、根据本公开的实施例，第一次解码方法包括：根据每个偏振角对应的光电流范围，将光电流转换为偏振角信号；根据每个偏振角与数字信号的对应关系，将偏振角信号转换为数字信号，得到第一数字信号组。

3、根据本公开的实施例，第二次解码方法包括：任选第一数字信号组中的两个数字信号进行二进制01赋值，删除第一数字信号组中其他数字，得到第二数字信号组，第二数字信号组为二进制信息。

4、根据本公开的实施例，接收端包括偏振探测器。

5、根据本公开的实施例，紫外光信息组的波长范围为250～260nm。

6、在本公开的另一方面，提出了一种适用于上述的多模式日盲紫外偏振通信方法的偏振探测器，包括：衬底、半导体晶体层和两端电极。其中，半导体晶体层为具有各向异性的半导体材料，以响应于紫外光信息波产生光电流；两端电极与半导体晶体层形成欧姆接触。

7、根据本公开的实施例，半导体材料包括β型氧化镓晶体的bc晶面或包含β型氧化镓晶体bc晶面的改性半导体、合金、异质结中的一种。

8、根据本公开的实施例，两端电极为钛和金的双层结构。

9、在本公开的另一方面，提出了一种上述偏振探测器的制备方法，包括：通过气相沉积方法制备半导体晶体层；然后，将半导体晶体层转印至衬底表面；再通过图形化技术和蒸镀技术在衬底表面和半导体晶体层两端沉积金属，得到两端电极。

10、根据本公开的实施例，通过气相沉积方法制备半导体晶体层的方法为通过化学气相沉积或者物理气相沉积方法在蓝宝石表面上制备β型氧化镓晶体的bc晶面。

11、根据本公开的实施例，对日盲紫外波段作为信号源进行调制，将偏振态作为光的基本信息，通过改变偏振角，实现多种偏振态来进行传输信息。其中，发送端根据传输的数字信息与偏振角的对应关系，对日盲紫外光进行调制设计；接收端接收来自发送端调制后特定偏振角的紫外光信息波，产生光电流，然后根据光电流与偏振角的关系，建立电信号与光信号的关系，再根据发送端设计的偏振角与数字信号的关系，还原得到第一数字信号组。经过二进制赋值翻译，解析得到多种不同信号。采用多种解析模式来传输信息具有高灵活性和高保密性的优点，发送端和接收端可以随时切换传输或解码模式，起到安全保密的作用。

技术特征：

1.一种多模式日盲紫外偏振通信方法，应用于接收端，所述通信方法包括：

2.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述第一次解码方法包括：

3.根据权利要求1或2所述的通信方法，其中，所述第二次解码方法包括：

4.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述接收端包括偏振探测器。

5.根据权利要求1所述的通信方法，其中，所述紫外光信息组的波长范围为250～260nm。

6.一种适用于权利要求1～5中任一项所述的多模式日盲紫外偏振通信方法的偏振探测器，包括：

7.根据权利要求6所述的偏振探测器，其中，所述半导体材料包括β型氧化镓晶体的bc晶面或包含所述β型氧化镓晶体bc晶面的改性半导体、合金、异质结中的一种。

8.根据权利要求6所述的偏振探测器，其中，所述两端电极为钛和金的双层结构。

9.一种如权利要求6～8中任一项所述的偏振探测器的制备方法，包括：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其中，所述通过气相沉积方法制备半导体晶体层的方法为通过化学气相沉积或者物理气相沉积方法在蓝宝石表面上制备β型氧化镓晶体的bc晶面。

技术总结
本公开提出了一种多模式日盲紫外偏振通信方法，应用于接收端，通信方法包括：接收来自发送端的紫外光信息波，其中，紫外光信息波为包含至少两个偏振角已在发送端被调制的偏振光，设定每个偏振角对应于一个数字信号；响应于紫外光信息波，接收端产生光电流；根据光电流的脉冲大小和偏振角的对应关系，进行第一次解码，得到第一数字信号组；对第一数字信号组进行第二次解码，得到多个第二数字信号组。

技术研发人员：魏钟鸣,赵凯,杨珏晗
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15