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Efficiency droop effects of GaN-based light-emitting diodes on the performance of code division multiple access visible-light communication system
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资源说明：Efficiency droop effects of GaN-based light-emitting diodes on the performance of code division multiple access visible-light communication system
该研究论文探讨了基于氮化镓（GaN）的发光二极管（LEDs）在编码多址接入（CDMA）可见光通信（VLC）系统性能上的效率退化效应。文章首先介绍了GaN基高亮度LEDs的发展背景，然后利用改进的速率方程模型分析了效率退化的物理机制，并将其与实际测量结果进行了对比。在此基础上，进一步分析了这些效率退化效应对CDMA VLC系统性能的影响，以及如何通过调整分支信号级别和偏置电流来缓解效率退化对系统性能的影响。
论文中提到的效率退化是指LED在高电流密度工作条件下，其电光转换效率下降的现象。在LEDs中，效率退化通常表现为随着驱动电流的增加，光输出功率不再按比例增加，光效率开始下降。这种现象对LEDs作为光源应用于照明和通信等领域是不利的，尤其是在对于信号传输质量和多用户系统性能要求较高的通信系统中。
论文的研究使用了考虑非均匀载流子分布的改进速率方程模型，这个模型可以更好地模拟LED内部的物理过程，包括载流子的注入、扩散、辐射复合、非辐射复合等过程。通过对模型的模拟与实验数据的对比，可以更准确地分析效率退化的物理机理。
在CDMA VLC系统中，LED的效率退化对系统性能有显著的负面影响。由于CDMA技术允许多个用户同时使用相同的频率进行通信，而效率退化导致的信号传输错误会直接影响到通信系统的容量和信号质量。在高用户数量的情况下，系统的性能随着LED效率退化的加剧而降低。这主要表现在系统中多位用户的信号处理能力下降，以及比特误码率的升高。比特误码率（BER）是衡量通信系统性能的一个重要参数，它定义了在一定时间内，发送的比特与接收的比特之间出现差错的比例。
文章进一步指出，通过合理地调整分支信号级别和偏置电流，可以有效缓解LED效率退化对CDMA VLC系统性能的影响。具体来说，通过调整分支信号级别，可以优化信号的分配和传输，减少由于信号强度不均匀导致的系统性能下降。同时，通过调整偏置电流，可以控制LED的工作状态，使其在较低的电流密度下工作，减少效率退化的发生。不过，论文并未详细阐述如何具体实施这些调整方法。
文章最后总结，GaN基LEDs在高亮度照明和通信领域有着广泛的应用前景。然而，其效率退化效应对CDMA VLC系统性能的影响不容忽视。因此，深入研究效率退化的机理，并探索有效的缓解措施，对于提高基于LEDs的VLC系统的性能至关重要。
这篇研究论文不仅阐述了LED效率退化对VLC系统性能影响的机理和后果，还为解决实际问题提供了可能的方案方向，具有重要的理论意义和应用价值。
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