本发明属于光学器件领域，具体涉及一种基于钙钛矿紫外光电探测器的紫外光通信系统及通信方法。
背景技术：
1、紫外光通信系统作为无线通信技术的一部分，在导弹追踪和环境监测等方面有着重要的应用。其中起到信号接收器作用的紫外光电探测器应具有快的响应速度及高的灵敏度，但基于传统的宽带隙材料(如氧化锌、氮化镓、氧化镓等)的紫外光电探测器通常需要高温的制备过程和复杂的加工工艺，并且存在响应速度慢的缺点，这阻碍了紫外光通信技术及相关领域的发展。
2、近年来，钙钛矿材料因其高的载流子迁移率、长的载流子寿命和可调的带隙而受到广泛关注。通过简单的溶液合成工艺可以制备不同几何形状的钙钛矿材料，进而可实现低成本、大面积的轻量化设备的制造。得益于这些优势，钙钛矿已经在包括发光二极管、太阳能电池等诸多光电器件方面得到了应用，但其在紫外光通信领域的应用仍然极少。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提出一种基于钙钛矿紫外光电探测器的紫外光通信系统及通信方法，其中基于钙钛矿的紫外光电探测器作为紫外光通信系统中的信号接收器，进一步将该探测器作为信号接收器集成到紫外光通信系统中，该基于钙钛矿紫外光电探测器的紫外光通信系统可以高速传输编码的紫外光信号。
2、本发明的具体技术方案包括：
3、方案一：一种紫外光通信系统，采用钙钛矿紫外光电探测器作为信号接收器采集编码后的紫外光信号，并将所述光信号转换为电流信号后输出；所述钙钛矿紫外光电探测器包括衬底、形成于衬底表面的单晶钙钛矿薄膜和用于收集电流信号的电极。
4、作为一种优选方案，所述单晶钙钛矿薄膜为甲胺溴化铅、甲胺氯化铅、甲胺碘化铅、甲脒溴化铅、甲脒氯化铅、甲脒碘化铅、铯铅溴、铯铅氯、铯铅碘单晶中的任意一种。
5、作为一种优选方案，所述单晶钙钛矿薄膜采用低温溶液法生长于衬底表面。
6、作为一种优选方案，所述单晶钙钛矿薄膜的厚度为10～2000nm。
7、作为一种优选方案，所述衬底为云母片、石英或氧化铝材料。
8、作为一种优选方案，所述衬底为机械剥离法制备的柔性云母薄片，云母薄片的厚度小于40μm。
9、作为一种优选方案，所述电极为采用金、银、铜或铝制作，厚度为30～200nm。
10、作为一种优选方案，所述倍频晶体的材料为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾、砷酸二氘铯、砷酸二氢铯砷化镓、砷化铟、硫化锌、碲化镉、碲、硒、偏硼酸钡、三硼酸锂中的任意一种。
11、方案二：一种紫外光通信方法，基于方案一或其优选方案任意一项所述的紫外光通信系统，主要包括：将输入信息按需求进行编码，控制信号发生器产生变化规律与编码后信息一致的电压信号；利用所述电压信号通过声光调制器控制激光器出射激光的开关时间，从而形成编码的光信号；利用倍频晶体将所述光信号转换为紫外光信号；通过所述紫外光电探测器采集紫外光信号并将其转换成变化规律与编码的紫外信号光一致的电流信号；将所述电流信号接入示波器得到与编码信息对应的波形，对波形解码后即得到输入信息的内容。
12、本发明相较于现有技术具有以下有益效果：
13、(1)本发明采用钙钛矿薄膜制备的紫外光电探测器作为信号接收器集成到紫外光通信系统中，可实现高速的紫外光通信。
14、(2)本发明可采用低温溶液法制备单晶钙钛矿薄膜，制备工艺成熟，易于加工，制作成本低。
1.一种基于钙钛矿紫外光电探测器的紫外光通信系统，其特征在于，采用钙钛矿紫外光电探测器作为信号接收器采集编码后的紫外光信号，并将所述光信号转换为电流信号后输出；所述钙钛矿紫外光电探测器包括衬底、形成于衬底表面的单晶钙钛矿薄膜和用于收集电流信号的电极。
2.如权利要求1所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述单晶钙钛矿薄膜为甲胺溴化铅、甲胺氯化铅、甲胺碘化铅、甲脒溴化铅、甲脒氯化铅、甲脒碘化铅、铯铅溴、铯铅氯、铯铅碘单晶中的任意一种。
3.如权利要求1所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述单晶钙钛矿薄膜采用低温溶液法生长于衬底表面。
4.如权利要求1所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述单晶钙钛矿薄膜的厚度为10～2000nm。
5.如权利要求1所述的紫外通信系统，其特征在于，所述衬底为云母片、石英或氧化铝材料。
6.如权利要求1所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述衬底为机械剥离法制备的柔性云母薄片，云母薄片的厚度小于40μm。
7.如权利要求1所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述电极为采用金、银、铜或铝制作，厚度为30～200nm。
8.如权利要求1至7任意一项所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述紫外光通信系统还包括激光器、信号发生器、声光调制器、倍频晶体和示波器，所述激光器出射的光经倍频晶体倍频后波长位于紫外波段。
9.如权利要求8所述的紫外光通信系统，其特征在于，所述倍频晶体的材料为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、磷酸二氘钾、砷酸二氘铯、砷酸二氢铯砷化镓、砷化铟、硫化锌、碲化镉、碲、硒、偏硼酸钡、三硼酸锂中的任意一种。
10.一种基于钙钛矿紫外光电探测器的紫外光通信方法，其特征在于，基于权利要求8或9所述的紫外光通信系统，包括：将输入信息按需求进行编码，控制信号发生器产生变化规律与编码后信息一致的电压信号；利用所述电压信号控制声光调制器，进而控制激光器出射激光的开关时间，从而形成编码的光信号；利用倍频晶体将所述光信号转换为紫外光信号；通过所述紫外光电探测器采集紫外光信号并将其转换成变化规律与编码的紫外信号光一致的电流信号；将所述电流信号接入示波器得到与编码信息对应的波形，对波形解码后即得到输入信息的内容。