System komunikacji świetlnej. Wyliczanie prądu fotodiody.

Witam!
Chcę stworzyć system przesyłania danych za pomocą diod elektroluminescencyjnych. Istnieją prace nad dostępem do internetu przez te medium (standard 802.15.7, bądź pod hasłem VLC- Visual Light Communication).
Wystarczy mi mniej wyrafinowany system . Chciałbym komunikować się między komputerami w hyper terminalu. Nie ma problemu z zaprojektowaniem i budową nadajnika- nawet zastosuję modulację AM.

W odbiorniku planuję zastosować fotodiodę PIN, za fotodiodą wzmacniacz transimpendacyjny (przetworzy prąd na napięcie) i powiedzmy jakiś filtr środkowo-przepustowy. Dalej wzmacniacz, albo układ odcinający napięcie powyżej 5V i do procesora.

Do rzeczy!
Chciałbym na poziomie projektu wiedzieć orientacyjnie jakie wzmocnienie dać wzmacniaczowi transimpendacyjnemu. Niech odbiornikiem jest fotodioda BPW34. Ma ona współczynnik detekcji światła 80nA/lx. Jako nadajnik zastosuję na przykład lampkę LED, bądź diodę. Niech znajdują się od siebie w odległości 2m. Dla źródeł światła jest podawana światłość w lumenach, natomiast czułości fotodetektorów podawane są w prąd/lx. Jak wyliczyć ilość luksów jakimi zostanie oświetlona fotodioda mając podaną jasność źródła światła w lumenach?

Jest to zadanie na poziomie projektu z optoelektroniki na studiach. Poczytaj o rodzajach jednostek przy pomiarach optycznych. Da się to wszystko przeliczyć ale jeśli oczekujesz dużego związku wyników obliczeń z rzeczywistością, to się nie przelicz. Nie zapomnij też przy tych wszystkich rozważaniach o świetle pochodzącym z otoczenia.

Szukałem. Studiuję, a na optoelektronice przeliczeń takowych nie miałem (większość to klepanie o światłowodach i aperturze numerycznej). Z google wiem tylko, że 1lx=1lm/1m. Nijak nie wiem z tego jak wyliczyć (nie pomierzyć) ilość lx na fotodiodzie. Światło dzienne podarujmy sobie. Skądś trzeba jakąś bazę projektu ustalić.

No to już wszystko wiesz. Wiesz, że 1 lux to lumen na metr kwadratowy. Z not katalogowych elementów masz charakterystykę kątową źródła światła (miejmy nadzieję, że masz) albo przynajmniej kąt świecenia. Stąd można sobie z geometrii policzyć ile będzie luxów w miejscu, gdzie umieścisz fotodiodę: znając kąt świecenia bierzesz stożek światła i liczysz jaką powierzchnię oświetli w danej odległości. Ilość lumenów z noty katalogowej dzielisz przez tą powierzchnię i masz luxy.

Czyli rozumiem, że natężenie światła w lumenach jest takie samo w odległości 1mm od źródła i takie samo w odległości 10 km od źródła. Jest to wartość niezmienna z odległością. Luxy natomiast obrazują jaka część światła dociera do powierzchni i zależy tylko od tej powierzchni?
Innymi słowy wartość natężenia światła w lumenach=const, powierzchnia=variable.
Ilość lux[variable]=ilość lux[const]/powierzchnia[variable]. Czy tak?

Lumen to ilość światła a lux to bardziej gęstość. Jak masz lumen światła to po przebyciu jakiejś drogi to będzie dalej lumen światła (nie licząc strat w ośrodku propagacji). Lux mówi ile masz lumenów na metr kwadratowy. Więc jak weźmiesz jeden lumen i go rozproszysz na 10m2 to będziesz miał 0.1 lux. Jak go natomiast skupisz do punktu o powierzchni 1cm2 to będziesz w tym punkcie miał 10 klux.

OK. Dzięki.