本文主要探讨了水下无线光通信中基于蓝绿光LED的均衡技术研究，提出了由T桥均衡与SD-C均衡电路级联驱动的水下无线光通信系统，并通过实验验证了其有效性。以下是文件的核心内容总结：

研究背景与意义：

背景：海洋资源的开发与勘探需要高效的水下无线通信技术，水下无线光通信（UWOC）因其高速率、低延迟、高效率和高安全性成为理想选择。

问题：当前UWOC系统主要采用蓝绿光LED作为光源，但LED的调制带宽小、电致发光效率低，限制了系统性能。

意义：提出均衡技术以提高LED调制带宽，从而提升UWOC系统性能。

LED等效模型：

LED核心：PN结，其等效电路模型包括理想二极管、等效内阻、耗尽层电容、扩散电容和串联电阻。

限制因素：LED的结电容和寄生电阻导致其带宽受限，影响高速数据传输能力。

关键因素：结电容和寄生电阻是影响LED高速调制能力的关键因素。

均衡技术电路原理分析：

T桥均衡电路：

原理：通过RLC元件串并联构成，补偿高频信号衰减。

仿真：在ADS软件上仿真得到均衡电路的S21参数曲线，选择最佳电阻电容配置值。

SD-C均衡电路：

原理：利用肖特基二极管（SD）的快速开关特性和并联电容优化电流脉冲形状，提升LED调制速率。

效果：显著缩短LED光信号的上升/下降时间，提升调制带宽与光响应速度。

实验测试与结论：

系统设计：发射端包括误码率测试仪、T桥均衡电路、放大器、SD-C电路和Bias-T结构；接收端包括雪崩光电二极管（APD）、跨阻放大器（TIA）和误码率测试仪。

实验装置：采用1m长亚克力水缸模拟水下环境，注满自来水。

幅频响应：引入均衡技术后，系统频率响应显著改善，蓝光LED的-3dB带宽从19MHz提升至165MHz，绿光LED从10MHz提升至130MHz。

误码率测试：蓝光LED在210Mb/s速率下误码率为1.8×10⁻³，绿光LED在175Mb/s速率下误码率为2.5×10⁻³，均低于前向纠错门限3.8×10⁻³。

结束语与展望：

成果：提出的T型桥式电路与SD-C电路级联的LED均衡方案显著拓展了LED的调制带宽，适用于短距离高速水下无线光通信系统。

不足：接收端雪崩光电二极管接收的光信号幅度较低，易受信道噪声影响。

展望：后续研究将选用高增益放大器与大功率LED以提升发射光功率，引入窄带滤光片抑制背景光干扰，增大接收孔径以提升光通量。