公開的系統(tǒng)涉及照明系統(tǒng)，更特別地，涉及具有源照明陣列和塑料光纖(POF)的照明系統(tǒng)，POF將源照明陣列生成的可見光傳輸?shù)蕉鄠€特定位置。

背景技術(shù)：

可見光通信(VLC)為光發(fā)射器使用可見光無線傳輸信息的技術(shù)。通過應(yīng)用VLC，電子裝置可彼此無線通信。VLC對于射頻(RF)竊聽是安全的且可通過調(diào)制較低功率的可見光發(fā)光二極管(LEDs)或激光照明來實現(xiàn)。由于這些特點，在使用基于RF的裝置受限且LED照明已經(jīng)存在的飛機(jī)中使用VLC作為無線通信介質(zhì)是特別有利的。

比起其他類型的照明系統(tǒng)，比如，白熾燈照明或熒光照明，基于LED的照明系統(tǒng)可提供多種能量和可靠優(yōu)勢。因此，有些類型的飛機(jī)可在客艙內(nèi)使用基于LED的照明系統(tǒng)進(jìn)行照明。盡管比起其他類型的照明系統(tǒng)，基于LED的照明系統(tǒng)的確提供一些優(yōu)勢，但傳統(tǒng)類型的LED照明系統(tǒng)也具有一些缺點。例如，傳統(tǒng)的LED照明模塊可能需要相對大量的散熱器，以保持適當(dāng)?shù)慕Y(jié)溫，使得由LED發(fā)射的光不變色。此外，應(yīng)注意到飛機(jī)通常包括許多LED照明模塊。這是因為LED照明模塊可以用在飛機(jī)的客艙內(nèi)的天花板的區(qū)域或每個單獨座椅。因此，數(shù)百個單獨LED照明模塊可潛在地在飛機(jī)客艙內(nèi)使用。每個LED照明模塊需要單獨的電力和照明模塊處的控制線路以及電子器件。因此，照明客艙的傳統(tǒng)LED照明系統(tǒng)安裝、包裝和維修相對較貴。最后，傳統(tǒng)類型的LED照明系統(tǒng)不能支持VLC。這是因為傳統(tǒng)的LED在調(diào)頻上非常受限制，且不能足夠快地調(diào)制以支持VLC。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

公開的照明系統(tǒng)可克服上面討論的問題且將電力、控制、調(diào)制和散熱整合在單個位置。因此，公開的照明系統(tǒng)可消除飛機(jī)客艙內(nèi)對數(shù)百個單獨LED照明模塊的需求，每個單獨LED照明模塊需要單獨的電力和控制線路以及電子器件。因此相較于當(dāng)前可用的一些照明系統(tǒng)，用于照明客艙的本公開的照明系統(tǒng)在安裝、包裝、運行和維修上相對低廉。這是因為公開的照明系統(tǒng)只需要無源元件，比如塑料光纖(POF)電纜，以傳輸可見光。

一方面，公開了一種將光傳輸?shù)蕉鄠€特定位置的照明系統(tǒng)。照明系統(tǒng)可包括至少一源照明陣列和POF電纜。源照明陣列可包括多個照明元件。多個照明元件的每個可被配置為生成可見光。POF電纜的一端可與照明陣列通信。POF電纜可將由照明陣列生成的可見光傳輸?shù)教囟ㄎ恢谩?/p>

另一方面，公開了一種向多個特定位置傳輸可見光和數(shù)據(jù)和從多個特定位置傳輸可見光和數(shù)據(jù)的VLC系統(tǒng)。VLC系統(tǒng)包括至少一個源照明陣列和POF電纜。用于無線數(shù)據(jù)通信的源照明陣列包括多個照明元件和多個光電檢測裝置。照明元件的每個被配置為生成可見光且被配置為以至少約100MHz的速率進(jìn)行調(diào)制。光電檢測裝置的每個被配置為檢測以至少約100MHz的頻率調(diào)制的可見光。POF電纜的一端與源照明陣列通信。POF電纜可將由多個照明元件生成的可見光傳輸?shù)教囟ㄎ恢糜糜谡彰髑覍⒖梢姽鈴奶囟ㄎ恢脗鬏數(shù)蕉鄠€光電檢測裝置用于無線數(shù)據(jù)通信。

還有另一方面，公開了一種使用VLC系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括由多個照明元件生成可見光。多個照明元件的每個可被配置為以至少約100MHz的速率進(jìn)行調(diào)制。所述方法還可包括將可見光傳輸?shù)絇OF的一端。所述方法還可包括將由多個照明元件生成的可見光由POF電纜傳輸?shù)蕉鄠€特定位置。

所述公開的方法和系統(tǒng)的其他目的和優(yōu)勢在下面的描述、附圖和附加權(quán)利要求中將顯而易見。

附圖說明

圖1為飛機(jī)和公開的照明系統(tǒng)的圖解；

圖2為圖1中示出的飛機(jī)的客艙的圖解；

圖3為圖1中公開的照明系統(tǒng)使用的多芯POF電纜的示意性截面圖；

圖4A為圖1示出的照明系統(tǒng)中使用的示例性照明陣列的示意圖，其中，可見光在兩個方向傳輸；

圖4B為圖4A的POF電纜的截面圖(沿4B-4B的截面)；

圖4C至圖4D為圖4A中示出的照明陣列的可選方法的示意圖，其中可見光只在一個方向傳輸或接收；

圖4E為圖4C至圖4D的POF電纜的截面圖(沿4E-4E的截面)；

圖5A為圖4A中照明陣列的可選實例的示意圖；

圖5B為圖5A中POF電纜的截面圖(沿5B-5B的截面)；

圖5C至圖5D為圖5A中照明陣列的可選方法的示意圖，其中，可見光只在一個方向被傳輸或接收；

圖5E為沿5E-5E的截面獲得的圖5C至圖5D中的POF電纜的截面圖；

圖6為示例性波分復(fù)用(WDM)光纖網(wǎng)絡(luò)的示意圖；以及

圖7為示例性空分復(fù)用(SDM)光纖網(wǎng)絡(luò)的示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖2所示，根據(jù)本公開一方面的公開的照明系統(tǒng)10可用在飛機(jī)20內(nèi)。照明系統(tǒng)10可包括一個或多個多核塑料光纖(POF)電纜22以及一個或多個照明陣列24(圖4A所示)或照明陣列124(圖5A所示)。在一種方法中，照明系統(tǒng)10可用于點亮飛機(jī)20的客艙26內(nèi)部。照明系統(tǒng)10也可用于點亮位于飛機(jī)20的客艙26內(nèi)的乘客閱讀燈。照明系統(tǒng)10也可用于支持可見光通信(VLC)系統(tǒng)，VLC系統(tǒng)基于電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)802.15.7。照明陣列24(圖4A)或124(圖5A)可位于飛機(jī)20的集中位置。例如，照明陣列24或124可位于飛機(jī)20的電子/電氣(E/E)艙30內(nèi)。照明陣列24或124可充當(dāng)可見光的集中源，且POF電纜22可用于向飛機(jī)20內(nèi)的多個位置傳輸可見光，在下文中將更具體地描述。

參考圖2，單個POF電纜22可向位于飛機(jī)20的客艙26內(nèi)的單列閱讀照明單元32提供光和無線數(shù)據(jù)通信。如圖2所示，有三列閱讀燈且標(biāo)記為C1，C2和C3。在示出的實例中，POF電纜22向C1列中的照明單元32提供光和無線數(shù)據(jù)。然而，應(yīng)注意到，可通過額外的POF電纜向剩余列C2和C3的照明單元32提供光和無線數(shù)據(jù)。照明單元32的每個對應(yīng)且向位于飛機(jī)20的客艙26內(nèi)的特定座位34提供可見光。例如，如圖2所示，最里面的照明單元32(描述為被激活為傳輸可見光)可用于向示出的座位34中的一個提供可見光。POF電纜22可在飛機(jī)20的頂部區(qū)域(crown area)36內(nèi)在座椅34的上方路由。具體地，POF電纜22可在飛機(jī)20的乘客服務(wù)單元(PSU)40和環(huán)境控制系統(tǒng)(ECS)管道42的上方路由。

應(yīng)該注意的是，雖然圖1至圖2示出了在飛機(jī)20中使用的照明系統(tǒng)10，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，照明系統(tǒng)10可以應(yīng)用在各種照明或無線通信應(yīng)用中，在各種照明或無線通信應(yīng)用中，遠(yuǎn)程照明單元提供照明和/或數(shù)據(jù)服務(wù)到各個位置。例如，照明系統(tǒng)10可以用在建筑物中，例如，辦公室或住宅家庭。在另一種方法中，照明系統(tǒng)10也可以用在車輛中，例如，公共汽車、火車或船舶。

在一種方法中，POF電纜22的每個可包括多個塑料光纖。圖3為示例性POF電纜22的截面圖。如圖3，POF電纜22可包括容納在塑料套52內(nèi)的多個離散光纖芯元件50。每個光纖芯元件50可用于傳輸和接收可見光，在下文中將更詳細(xì)描述。在示例性方法中，光纖芯元件50可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)組成。在一種方法中，POF電纜22可以是大致圓柱形多纖維光纜，其具有在結(jié)構(gòu)體，比如，飛機(jī)20，內(nèi)安裝需要的三維靈活性。具體地，POF電纜22可彎曲或通?？稍陲w機(jī)或可使用照明系統(tǒng)10的其他結(jié)構(gòu)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的相對密封的空間內(nèi)操作POF電纜22。另外，相較于其他類型的光纖電纜，諸如玻璃光纖電纜，POF電纜22也可包括相對較高的抗斷裂(該斷裂通過拉長而導(dǎo)致)以及相對較低的彈性模量。因此，POF電纜22特別適合用在飛機(jī)20(圖1)內(nèi)或在安裝或使用時光纖電纜可拉伸的任何其他應(yīng)用。此外，大致圓柱形多光纖電纜可允許電纜布線的三維路由，在電纜布線中可發(fā)現(xiàn)相對密封的空間或轉(zhuǎn)彎，這不像不具備該能力的平面多光纖電纜。

圖4A為單個照明陣列24、POF電纜22的一端60和聚焦透鏡光陣列62的截面圖。照明陣列24可包括基板70、多個照明元件72A-72D以及多個光電檢測裝置74A-74D。照明元件72A-72D可以是被配置為生成通過POF電纜22的纖芯元件50中的一個傳輸?shù)目梢姽獾娜魏晤愋偷墓庠?。如果照明系統(tǒng)10也包括VLC功能，那么照明元件72A-72D也能以至少約100MHz的頻率被調(diào)制以達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。在圖4A示出的示例性方法中，照明陣列24為微像素化(micro-pixelated)發(fā)光二極管(LED)陣列(也稱作微LED陣列)，其中，每個照明元件72A-72D可稱作一個像素。可選地，在另一種方法中，照明陣列24可以是垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)元件。

光電檢測裝置74A-74D可包括被配置為檢測可見光的任何類型的裝置。在一種方法中，光電檢測裝置74A-74D能檢測以至少約100MHz的頻率被調(diào)制的光以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?。例如，能檢測以至少約100MHz的頻率調(diào)制的可見光的光電檢測裝置的一些實例包括金屬-半導(dǎo)體-金屬光電檢測器(MSM檢測器)或硅(Si)光電檢測器。正如下文將更加詳細(xì)討論的，在一種方法中，由位于客艙26(圖2)內(nèi)的支持VLC的裝置生成的可見光可通過POF電纜22傳輸且被傳輸?shù)焦怆姍z測裝置74A-74D。因此，如圖4中的實例所示，照明陣列24不僅可用作光源，而且也可用作無線通信媒介。

在如圖4A中描述的實例中，光電檢測裝置74A-74D可交替設(shè)置在基板70上(也就是，照明元件被光電檢測裝置包圍)。圖4B為沿4B-4B剖面線獲得的POF電纜22的截面圖，其中，纖芯元件50可設(shè)置在單獨的列R1和R2?！癤”表示朝向照明陣列24定向的可見光(也就是，纖芯元件50將光傳輸?shù)焦怆姍z測裝置74A-74D的其中一個)，且“O”表示背離照明陣列24定向的可見光(也就是，纖芯元件50傳輸來自照明元件72A-72D中的一個的光)。參考圖4A和4B，在同一行位于直接相鄰的纖芯元件50使可見光在相反方向上傳輸。例如，位于R1行的傳輸來自照明元件72A-72D中的一個的光的纖芯元件50(表示為“O”)直接毗鄰將光傳輸?shù)焦怆姍z測裝置74A-74D中的一個的纖芯元件50(表示為“X”)。雖然圖4B示出單行中只有4個纖芯元件50，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解，每個纖芯元件50可以與照明元件72A-72D或光電檢測裝置74A-74D中的一個對齊。

圖4C至圖4E示出了照明陣列24的可選配置，其中，同一行的所有照明元件和所有光電檢測裝置可只在一個方向傳輸光。例如，圖4C說明了一排照明元件72A-72H，圖4D示出了一行光電檢測裝置74A-74H，而圖4E為沿剖面線4E-4E獲得的POF電纜22的截面圖。如圖4E所示，照明元件72A-72H和光電裝置74A-74H可設(shè)置在一系列交替行中，這樣，同一行中彼此相鄰的纖芯元件50只在一個方向傳輸光。圖4C至圖4E中示出的配置可大大減少或消除傳輸裝置(照明元件72A-72D)和接收裝置(光電檢測裝置72A-72D)之間的串?dāng)_量。

返回參照圖4A，在一種方法中，基板70可以是半導(dǎo)體基板，比如，硅。照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D可使用倒裝芯片技術(shù)被安裝至基板70的表面78上，其中，每個照明元件72A-72D的光發(fā)射和檢測特征(未示出)被定向為在基板70的一側(cè)朝向POF電纜22的端60。倒裝芯片技術(shù)可用于將半導(dǎo)體裝置，比如，照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D，電互連到彼此和電互連到位于基板70上的其他傳輸和接收裝置。具體地，在使用倒裝芯片技術(shù)時，照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D可以以面朝下配置的方式被直接安裝至基板70的表面78。使用倒裝芯片技術(shù)將照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D直接接合至基板70的表面78可在包裝時提供靈活性，因為基板70可充當(dāng)散熱器以及裝置支架。具體地，基板70可驅(qū)散由照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D發(fā)出的熱量。此外，基板70也可對照明元件72A-72D和光電檢測裝置72A-72D提供支撐。

聚焦透鏡光陣列62可位于POF電纜22的端60和照明陣列24之間。聚焦透鏡光陣列62可包括微透鏡陣列80，其中，每個微透鏡80對應(yīng)單個照明元件72或光電檢測器74。微透鏡80可將由照明元件72中的一個生成的光聚焦到POF電纜22的纖芯元件50中的相應(yīng)的一個?？蛇x地，微透鏡80可將從POF電纜22的纖芯元件50中的一個的端60接收到的光聚焦到光檢測器元件74中的相應(yīng)的一個。因此，POF電纜22的單個纖芯50可用于傳輸由照明元件72中的一個產(chǎn)生的可見光?？蛇x地，單個纖芯50也可用于將來自客艙26(圖2)內(nèi)部的可見光傳輸?shù)焦鈾z測器元件74中的一個。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解的是，圖4A至圖4E中描述的電路和POF電纜也可用在位于飛機(jī)20的客艙26(圖2)內(nèi)的一個或多個支持VLC的裝置中。例如，圖2示出了由乘客持有的便攜式電子裝置200(例如，平板電腦)、沿座位34的扶手布置的飛機(jī)照明控制器202以及座位內(nèi)的平板顯示器206，它們在下文中將更詳細(xì)描述。

在一種方法中，可通過互補金屬-氧化物-半導(dǎo)體(CMOS)電子器件(未示出)調(diào)制微-LED或VCSEL照明元件72A-72D。此外，CMOS電子器件可與耦接到光電檢測裝置74A-74D的跨阻抗裝置(未示出)的光接收器相結(jié)合。CMOS電子器件可直接安裝到基板70上。在一種方法中，CMOS光學(xué)收發(fā)器可包含發(fā)送器和接收器電路，其中，CMOS電子器件可在送器處驅(qū)動信號且在接收器處處理信號。具體地，CMOS電子器件可用于在源發(fā)送器處直接調(diào)制一個或多個光信號(例如，照明元件72A-72D)且處理在目的接收器(例如，光電檢測器元件74A-74D)處檢測到的一個或多個光學(xué)信號。在一種方法中，CMOS電子器件可用于根據(jù)VLC標(biāo)準(zhǔn)(也就是，IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.15.7)調(diào)制照明元件72A-72D。CMOS電子器件可響應(yīng)于光電檢測裝置74A-74D檢測到的可見光根據(jù)VLC標(biāo)準(zhǔn)控制或調(diào)制照明元件72A-72D。由光電檢測裝置74A-74D檢測到的可見光可以是由便攜式電子裝置200、飛機(jī)照明控制器202或位于飛機(jī)20(圖2所示)的客艙26內(nèi)的座位內(nèi)的平板顯示器206生成的可見光。

在圖4A至圖4E示出的實例中，照明陣列24的照明元件72A-72D的每個發(fā)出基本上相同頻率的可見光以生成相同顏色的光。例如，照明元件72A-72D的每個可以是發(fā)出藍(lán)光的藍(lán)氮化鎵(GaN)微-LED。因此，因為每個LED發(fā)出基本上相同頻率的光，可利用空間復(fù)來從照明陣列24傳輸可見光和向照明陣列24傳輸可見光。盡管圖4A示出了照明元件72A-72D發(fā)出相同顏色的光，應(yīng)理解的是，照明陣列24也可包括每一個都發(fā)出不同顏色的光的照明元件72，照明陣列在下文中將更詳細(xì)的描述且在圖5A中示出。

空分復(fù)用(SDM)是這樣一種傳輸技術(shù)，其中，多芯光纖電纜的三維空間被用來支持多個單獨的光信道復(fù)用成光纖電纜的獨立并行的光學(xué)芯，而光學(xué)芯之間沒有串?dāng)_。圖7示出光學(xué)耦合器或復(fù)用器，其被接合到示例性SDM光網(wǎng)絡(luò)400作為光學(xué)耦合器或復(fù)用電路430。光學(xué)耦合器或復(fù)用電路430可用于將多個光纖芯元件的輸出組合成單一的纖芯元件，或者允許從一個光纖芯體元件到多個纖芯元件的扇出或廣播。這些多個纖芯元件可以是無源光網(wǎng)絡(luò)的一部分。光學(xué)開關(guān)可被用于允許在切換光網(wǎng)路內(nèi)從一個纖芯元件到另一纖芯元件的切換。

三維光扇出技術(shù)(three-dimensional optical fan-out technology)從英國利文斯頓的Optoscribe有限公司是可獲得的。三維光扇出技術(shù)可用于將多芯光纖電纜的接口光學(xué)互連到SDM光網(wǎng)路的光學(xué)耦合器或光復(fù)用器。例如，參考圖7，三維光扇出技術(shù)可用于將光學(xué)耦合器或復(fù)用器光學(xué)互連到一個或多個多芯POF電纜440，442和444。

現(xiàn)在回到圖5A，示出了另一照明陣列124，POF電纜122的端160和聚焦透鏡光陣列162的可選示出。照明陣列124可包括基板170、多個照明元件172A-172D以及多個光電檢測裝置174A-174D。在如圖5A示出的實例中，每個照明元件124發(fā)出不同頻率的可見光以產(chǎn)生不同顏色的光。例如，照明元件172A發(fā)出紅光，照明元件172B發(fā)出藍(lán)光，照明元件172C發(fā)出綠光，而照明元件172D發(fā)出黃光。因此，因為照明陣列124產(chǎn)生不同頻率的可見光，可使用波分復(fù)用(wavelength-division multiplexing，WDM)作為傳輸技術(shù)。

在WDM光網(wǎng)絡(luò)中，光學(xué)波長復(fù)用器可用于將從單個纖芯元件輸出的不同顏色的光結(jié)合且將輸出插入到另一纖芯元件。相似地，光學(xué)波長多路分用器可用于從單個纖芯元件將不同顏色的光分離且將各種顏色插入到其他纖芯元件?？蛇x地，波長光纖可用于選擇纖芯元件內(nèi)的光的特定光顏色以支持特定顏色的裝置或服務(wù)。這些元件可以是示例性DM光網(wǎng)絡(luò)的一部分，比如，圖6中所描述的WDM光網(wǎng)絡(luò)300。

繼續(xù)參考圖5A，光電檢測裝置174A檢測紅光，光電檢測裝置174B檢測藍(lán)光，光電檢測裝置174C檢測綠光，而光電檢測裝置174D檢測黃光。類似于圖4A中所示的方法，照明元件172A-172D和光電檢測裝置174A-174D可彼此交替的方式設(shè)置在基板170上(也就是，照明元件被光電檢測裝置包圍)。圖5B為沿剖面線5B-5B的POF電纜122的截面圖，其中，纖芯元件150可設(shè)置在單獨的行R1和R2中。

圖5C至圖5E示出了照明陣列124的可選布置，其中，同一行的所有照明元件或所有光電檢測裝置可只在一個方向上傳輸光。例如，圖5C為一行照明元件172A-172H的圖示，圖5D為一行光電檢測裝置174A-174H的圖示，而圖5E為沿剖面線5E-5E的POF電纜122的截面圖。如圖5C所示，相同顏色的所有照明元件172在周期性排列中可彼此分離以大大減少或消除相同顏色的光信號之間的串?dāng)_。圖5E示出了以一系列交替行設(shè)置的照明元件172A-172H和光電檢測裝置174A-174H，使得在同一行R1和R2的彼此相鄰的纖芯元件150只在一個方向上傳輸光。類似于圖4E中所示的方法，圖5E中所示的配置可減少或大大消除傳輸裝置(照明元件172A-172D)和接收裝置(光電檢測裝置174A-174D)之間的串?dāng)_量。

參考圖2和圖5A，如果多個支持VLC的裝置位于飛機(jī)20的客艙26內(nèi)，WDM可特別有用。具體地，特定波長或顏色的光可分配到位于飛機(jī)20的客艙26內(nèi)的唯一的支持VLC的裝置。例如，圖2示出了由乘客持有的便攜式電子裝置200(例如，平板電腦)，沿座位34的扶手204安置的飛機(jī)照明控制器202以及座位內(nèi)的平板顯示器206。如果使用WDM，照明系統(tǒng)10可使用第一顏色的光與便攜式電子裝置200、使用第二顏色的光與飛機(jī)照明控制器202以及同時使用第三顏色的光與座位內(nèi)的平板顯示器206無線通信，而不干擾，因為每種不同顏色的光在唯一頻率下操作。例如，便攜式電子裝置200使用紅光210與飛機(jī)20內(nèi)的照明系統(tǒng)10通信，飛機(jī)照明控制器202使用藍(lán)光212與照明系統(tǒng)10通信，且座位內(nèi)的平板顯示器206使用綠光214通信。

參考圖2，在一種方法中，照明系統(tǒng)10的每個照明單元32可包括一個或多個透鏡(未示出)。這些透鏡可由透明材料，比如塑料，構(gòu)成且被整形為聚焦通過的光的可見光線且最小化反射。透鏡可與POF電纜22的一端(圖2中未示出)通信。因此，存在于客艙26的可見光可由透鏡聚集且被聚焦或傳輸?shù)絇OF電纜122(圖5A)的端60?？梢姽饪赏ㄟ^POF電纜122傳輸且返回到一個或多個光電檢測裝置174A-174D(圖5A)。在一種方法中，一個或多個散射或復(fù)眼透鏡可用于克服客艙26內(nèi)的可見光傳輸?shù)絇OF電纜22時照明單元32可能遇到的任何視線問題。具體地，使用散射或復(fù)眼透鏡可減少或消除當(dāng)個體在客艙26走來走去時照明單元32可能遇到的任何視線障礙。

現(xiàn)在回到圖6，示出了用于傳輸可見光的示例性WDM光網(wǎng)絡(luò)300的示意圖。WDM光網(wǎng)絡(luò)300也可包括VLC能力。WDM光網(wǎng)絡(luò)300可包括照明陣列310，照明陣列310包括綠色照明元件陣列312、藍(lán)色照明元件陣列314和紅色照明元件陣列316。

WDM光網(wǎng)絡(luò)300也可包括在各種照明陣列312、314和316之間共用的光學(xué)耦合器或復(fù)用電路330。具體地，綠色照明元件陣列312、藍(lán)色照明元件陣列314和紅色照明元件陣列316每組可使用相應(yīng)的POF電纜與光學(xué)電路330通信。例如，綠色照明元件陣列312可使用POF電纜332將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路330，藍(lán)色照明元件陣列314可使用POF電纜334將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路330，而紅色照明元件陣列316可使用POF電纜336將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路330。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，盡管POF電纜332，334和336在實施時通常為多纖維電纜，也可使用用于廣播每種顏色的光的單個纖芯。在示出的實例中，可根據(jù)VLC標(biāo)準(zhǔn)(也就是，IEEE標(biāo)準(zhǔn)d 802.15.7)調(diào)制綠色照明元件陣列312以傳輸視頻和音頻服務(wù)。相似地，可根據(jù)VLC標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制藍(lán)色照明元件陣列314以傳輸數(shù)據(jù)服務(wù)，且可根據(jù)VLC標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制紅色照明元件316以傳輸照明控制(也就是，圖2中所示的客艙26內(nèi)的照明單元32的調(diào)光和開/關(guān)控制)。

如圖6示出的方法，每個POF電纜340對應(yīng)于飛機(jī)20內(nèi)的一列照明單元32，其中，該列照明單元32在圖6中可標(biāo)為“座艙#1”，“座艙#2”，“座艙#5”。光學(xué)電路330可被配置為通過POF電纜340將由一個或多個照明元件陣列312、314和316產(chǎn)生的可見光傳輸?shù)蕉鄠€特定位置。特別地，多個特定位置可以是位于客艙26內(nèi)的照明元件。

光學(xué)電路330可包括光學(xué)開關(guān)(未示出)和/或光學(xué)耦合器或復(fù)用器。光學(xué)開關(guān)使POF332、334和336內(nèi)的信號在彼此之間被選擇性地切換。例如，飛機(jī)20(圖1)可具有情緒照明能力(mood lighting capabilities)，其中，只有特定顏色的光(例如，紅光)可傳輸穿過客艙26(圖2)。例如，光學(xué)開關(guān)可選擇性地使得僅由紅光照明元件陣列316產(chǎn)生的紅色可見光被傳輸?shù)斤w機(jī)20(圖2)的客艙26。光學(xué)耦合器或復(fù)用器可將由陣列312、314和316產(chǎn)生的不同顏色的光結(jié)合或耦合到一起形成白光。白光可利用POF電纜340傳輸?shù)秸彰鲉卧?2。在圖6示出的方法中，照明單元32每個使用單個透鏡(未示出)。單個透鏡可用于散射從POF電纜340的一端(未示出)傳輸?shù)目梢姽?。單個透鏡也可用于聚集客艙26內(nèi)的可見光且將可見光聚焦到POF電纜340的一端(POF電纜340的一端在圖6中未示出)。

圖7為用于傳輸可見光的示例性SDM光網(wǎng)絡(luò)400的示意圖。SDM光網(wǎng)絡(luò)400也可包括VLC能力。SDM光網(wǎng)絡(luò)400可包括照明陣列410，照明陣列410包括綠色照明元件陣列412、藍(lán)色照明元件陣列414和紅色照明元件陣列416?？蔀槊織l照明陣列分配光學(xué)電路，其中，綠色照明元件陣列412可使用POF電纜432將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路431，藍(lán)色照明元件陣列414可使用POF電纜434將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路431，而紅色照明元件陣列416可使用POF電纜436將可見光傳輸?shù)焦鈱W(xué)電路435。

光學(xué)電路431,433和435中的每個可與位于客艙26(圖2)內(nèi)的多個照明單元32通信。然而，與圖6示出的方法不同，由陣列412、414和416生成的不同顏色的光可不用復(fù)用器結(jié)合在一起形成白光。然而，對于飛機(jī)20內(nèi)的不能空間地分離不同顏色的乘客，由照明單元36生成的光看起來像紅綠藍(lán)(RGB)白光進(jìn)行照明。對數(shù)據(jù)通信而言，POF電纜440將來自光學(xué)電路431的綠光傳輸?shù)礁鱾€照明單元32。同樣地，POF電纜442將來自光學(xué)電路433的藍(lán)光光傳輸?shù)礁鱾€照明單元32，而POF電纜444將來自光學(xué)電路435的紅光傳輸?shù)礁鱾€照明單元32。在圖7所示的方法中，照明單元32的每個可使用三個離散透鏡(未示出)以形成RGB白色可見光。便攜式電子裝置200、飛機(jī)照明控制器202以及座位內(nèi)的平板顯示器206所有可使用紅色、藍(lán)色或綠色操作的數(shù)據(jù)鏈路用的濾色器。

主要參考圖1至圖7，公開的照明系統(tǒng)10提供了用在各種應(yīng)用中的基于LED的智能照明系統(tǒng)。當(dāng)前可用的傳統(tǒng)的基于LED的智能照明系統(tǒng)可包括許多單獨LED照明模塊，每個LED照明模塊需要相對大的散熱器、包裝和配線。相反地，公開的照明系統(tǒng)10可采用向位于客艙26(圖2所示)內(nèi)的每個照明單元32提供可見光的位于遠(yuǎn)程的照明陣列。換句話說，公開的照明系統(tǒng)10不需要為每個單獨照明單元32提供多個散熱器或配線。因此，公開的照明系統(tǒng)10包括產(chǎn)生被分配到飛機(jī)的客艙內(nèi)的各個位置的可見光的集中光源(例如照明陣列)，而不需要包括位于飛機(jī)的客艙壁或頂棚內(nèi)的有源電子器件。

照明系統(tǒng)10也可包括VLC能力，從而使得飛機(jī)能夠與客艙內(nèi)的一個或多個電子裝置無線通信。因此，與現(xiàn)有的照明和向飛機(jī)提供數(shù)據(jù)通信的方法相比較，照明系統(tǒng)10可提供使用較少配線、散熱、電纜和連接器的更簡單、更輕便且更經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)。最后，公開的照明系統(tǒng)增加了與現(xiàn)有飛機(jī)系統(tǒng)的和諧性、減少了安裝和維修成本，由于射頻(RF)曝光的減少，增強了乘客和全體人員安全，且形成較少電磁干擾(EMI)。

盡管在此所描述的設(shè)備形式和方法構(gòu)成本公開的優(yōu)選方面，要明白，本公開不限于器械的精確形式和方法，且可在沒有脫離本公開范圍的情況下進(jìn)行改變。