博科园 攻克光无线通信:在手机和其他设备传输信息过程的难题!,太好了

科学家现在已经解决了光无线通信的一个主要难题:即光在手机和其他设备之间传输信息的过程 。 发光二极管(LED)发出的脉冲光 , 使其成为接收方设备可以理解的编码消息 。 现在 , 日本科学家已经将这两种选择结合在一起 , 形成了长效和快速LED的理想组合 , 其研究成果发表在《应用物理快报》期刊上 。
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【博科园 攻克光无线通信:在手机和其他设备传输信息过程的难题!,太好了】先进材料多学科研究所副教授小岛和夫说:实现更快调制的一项关键技术是减小元器件尺寸 。 然而 , 这种策略造成了一个两难境地:虽然较小的LED可以更快地进行调制 , 但它们的功率较低 。 另一个问题是可见光和红外光学无线通信都可能有显著的太阳干扰 。 为了避免与可见光和红外太阳光混淆 , 研究人员的目标是改进专门通过深紫外光进行通信的LED , 这种深紫外光可以在没有太阳干扰的情况下被探测到 。
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深紫外光LED目前在工厂批量生产 , 深紫外光被用于杀菌过程以及日盲光无线通信 , 所以 , 它们使用起来既便宜又实用 。 研究人员在蓝宝石模板上制作了深紫外光LED , 蓝宝石模板被认为是一种廉价的衬底 , 并测量了它们的传输速度 。 研究发现 , 在这种速度下 , 深紫外光LED比传统LED更小 , 通信速度也更快 。 研究人员的目标是改进LED , 这种LED专门通过人眼看不到的深紫外光进行通信 。
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这种速度背后的机制是许多微小LED , 如何在一个深紫外光LED的中自组织 , 小型LED套装在功率和速度两方面都有帮助 。 研究人员希望在5G无线网络中使用深紫外光LED , 目前有许多技术正在测试中 , 以支持5G , Li-Fi , 即光保真 , 是候选技术之一 。 Li-Fi的关键弱点是它对太阳能的依赖 , 研究人员希望 , 基于深紫外光LED的光无线技术可以弥补这个问题 , 为社会做出贡献 。
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研究通过时间分辨电致发光(EL)和显微成像实验 , 研究了生长在AlN/蓝宝石模板上的AlGaN深紫外光(DUV)发光二极管(LED)快速调制特性的来源 , 并展示了在房间照明和阳光直射下的Gbps级无线光通信(OWC) 。 该LED的频率响应(F3dB)达到了184MHZ , 考虑到LED的尺寸 , 这远远超出了预期 。 由于电致发光实验观察到了低电容(C)的自组织微型LED结构 , 解释了AlGaNLED的高效率和快速调制特性的兼容性 。
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其新研究方法可以克服微LED调制速度快但功耗低的困境 , 因此 , 自组织微LED结构是实现实用化DUVOWCs的理想解决方案 。
博科园|研究/来自:东北大学参考期刊《应用物理快报》DOI:10.1063/5.0013112博科园|科学、科技、科研、科普本文作者已签约快版权维权服务 , 转载请经授权 , 侵权必究