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利用不可见光进行无线通信的快速LED

2020-8-1 08:10| 发布者: 安之竹| 查看: 890| 评论: 0

摘要: 发光二极管(LED)把他们发出的脉冲光进行编码并传输接收设备能够理解的信号。通过这一方式,研究人员解决了一个光学无线通信中的主要问题——光在电话与其他设备之间传递信息的过程。

(研究人员旨在改善一类通过深紫外光(肉眼看不到的光)进行通信的LED。来源: 小岛和信,东北大学)


    发光二极管(LED)把他们发出的脉冲光进行编码并传输接收设备能够理解的信号。通过这一方式,研究人员解决了一个光学无线通信中的主要问题——光在电话与其他设备之间传递信息的过程。

 

    现在,日本的一支团队将持续发光LED与快发光LED这两种选择结合在一起,获得了一个最佳的组合。这一结果于七月22日发表于应用物理快报

 

    “为了进行快速调制,很重要的一项技术就是器件尺寸小型化。”先进材料交叉学科研究所的小岛和信副教授说。“然而,这一策略会面临一个问题:尽管更小的LED能进行更快的调制,但是他们的功率也会相应的降低。”小岛还表示,另一个问题是基于可见光与红外光的光学无线传输会受到阳光的强烈干扰。为避免这一问题,研究者们把目光转向了深紫外光。

 

    “为了用于与COVID-19有关的应用,有许多工厂正在量产深紫外LED。”小岛指出,深紫外线正被用于消毒过程以及对阳光不敏感的光学无线通信中。“因此,他们的成本很低而且很实用。


(自组装型微LED的结构设计图。来源:小岛和信,东北大学)

 

    小岛的团队在成本较低的蓝宝石模板上制造了深紫外LED,并测量了他们的光传输速度。结果表明,在相同的光传输速度下,与传统LED相比,深紫外LED的体积更小,通信更快。

 

    “通信速度提升背后的机制是,将大量的微型LED自组装成单个的深紫外LED,小岛说。“将微型LED进行组装对于改善功耗与提升通信速度都有帮助。”研究人员想将深紫外LED用在5G无线通信中。现在有很多处于测试阶段的技术有望被用于5G,Li-Fi或光保真,而深紫外LED也是候选的一种方案。

 

    “Li-Fi的致命弱点就是它对阳光的依赖,”小岛说。“我希望我们的基于深紫外LED的光学无线通信能解决这一问题并真正应用于实践,造福社会!”


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