LED器件的出现,开启了人类照明革命,也使无线光通信成为可能。相较于频谱资源短缺的传统无线射频通信技术,无线光通信由于拥有无需授权的丰富频谱资源、高保密、绿色和无电磁辐射的特点,已经成为未来6G通信的潜在关键技术之一。利用Ⅲ-氮化物半导体材料的优良特性,本文研制出了光电转化效率高、探测距离远、感应灵敏度强的超薄GaN基同质集成芯片;面向无源节能、绿色环保的下一代智慧照明应用场景,基于量子阱二极管芯片发光探测共存物理现象,以GaN基同质集成阵列芯片为核心器件,本文设计出了不受外界电磁波影响并且可以进行自适应调节亮度的智慧照明系统。针对核心器件的研究,本文首先介绍了与研究工作相关的芯片方面理论基础知识。然后采用MOCVD生长技术,选用蓝宝石衬底,蒸镀分布式布拉格反射镜,制备出了GaN基5×5蓝光阵列芯片。接着运用光镜、电镜、原子力显微镜表征芯片结构形貌,利用半导体参数仪测试芯片发光谱、探测谱、伏安特性,应用数字示波器分析芯片通信能力,通过实验数据,发现GaN基量子阱二极管芯片的发光谱和探测谱存在43nm的重叠区、开启电压为2.16V左右,拥有良好的光电转换和照明探测能力。最后得出使用该蓝光阵列芯片设计智慧照明系统的可行性结论。针对整个系统的研究,本文进行软硬件联合设计。对于硬件电路部分,我们首先设计LED发射驱动电路,实现数模转换功能;其次设计ADC接收电路,实现信号采样功能;最后将发射和接收电路通过MCU模块搭建完整电路,实现LED芯片同时发射与接收功能。对于软件代码部分,我们先设计MCU模块的代码,分别从输入输出反馈和OLED外设预留两个方面着手设计;再设计用户控制界面模块的代码,用java语言编写的GUI界面,主要通过串口与单片机进行通信,实现用户控制功能。因此,本文基于量子阱二极管芯片设计的智慧照明系统,成功实现了特殊应用场景中非接触式近距离光控。