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深度解讀

研究人員通過激光可見光打破數(shù)據(jù)傳輸帶寬記錄

來源:電子產(chǎn)品世界2016-06-17 我要評論(0 )   

以移動電話和Wi-Fi設(shè)備為代表的產(chǎn)品通過無線電波傳輸數(shù)據(jù),但是隨著無線數(shù)據(jù)傳輸需求大幅增長的時候,擁擠的射頻頻譜就會帶來一系列問題。目前最佳的解決方案是可見光通...

以移動電話和Wi-Fi設(shè)備為代表的產(chǎn)品通過無線電波傳輸數(shù)據(jù),但是隨著無線數(shù)據(jù)傳輸需求大幅增長的時候,擁擠的射頻頻譜就會帶來一系列問題。目前最佳的解決方案是可見光通信(VLC),就是通過可見光代替無線電波來傳輸數(shù)據(jù)。
 
可見光通信通常使用激光或LED,外觀類似傳統(tǒng)燈具,但是具有更快的開關(guān)通斷特性,甚至快過人眼能夠分辨的速度,數(shù)據(jù)傳輸通過二進制模式。除了擴展數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l譜范圍,可見光通信相對于無線電通信具有更快速度、更高安全性及更加高效。
 
但是,目前可見光通信最大的挑戰(zhàn)是帶寬很小,從而限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?。造成這一問題的主要原因是顏色轉(zhuǎn)換器,通過它 藍光LED光線轉(zhuǎn)換成不同顏色,并最終混合成白光用于數(shù)據(jù)傳輸。
 
在最新一期ACS Photonics上,來自阿卜杜拉國王科技大學由Osman Bakr和Boon Ooi領(lǐng)導的研究團隊,研制出一種新型可見光通信顏色轉(zhuǎn)換器,帶寬比現(xiàn)有轉(zhuǎn)換器高40倍。
 
相對于商用的顏色轉(zhuǎn)換器,新設(shè)計基于熒光粉技術(shù),這種冷光材料在傳統(tǒng)LEDs中已經(jīng)取得廣泛應(yīng)用。問題在于商用的顏色轉(zhuǎn)換器所采用的熒光粉具有很長的光致發(fā)光時間,達到微秒級別,從而使得最大帶寬只有12MHz左右。
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 在新的研究中,研究人員將傳統(tǒng)的熒光粉和鈣鈦礦納米晶體結(jié)合,這種技術(shù)被開發(fā)用于太陽能電池領(lǐng)域,基于其高效的能量轉(zhuǎn)換效率。科學家展示了通過向傳統(tǒng)熒光粉添加鈣鈦礦納米晶體,其光致發(fā)光時間可減少至7納秒。因此,新型顏色轉(zhuǎn)化器具有接近500MHz的帶寬,可在2Gb/s的高速下傳輸數(shù)據(jù)。作為參考,Wi-Fi技術(shù)的傳輸速度僅為幾十Mb/s。

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激光可見光數(shù)據(jù)傳輸帶寬
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