科学攻克光无线通信难题：解决光在手机和其他设备传输信息的过程！
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 。
本文插图
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 。
本文插图
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 。
【科学攻克光无线通信难题：解决光在手机和其他设备传输信息的过程！】
本文插图
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 。
本文插图
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AlGaN LED的高效率和快速调制特性的兼容性 。
本文插图
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DUV OWCs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》
博科园｜科学、科技、科研、科普
推荐阅读
- 中国科学报|无创血检可提前4年发现癌症
- 寒武纪科学馆|太空飞船如何安全返回地球？经历哪几个阶段？了解一下
- 上游新闻|精度达到2-3米，北斗系统发言人：中国北斗攻克160余项关键技术
- 科学家|数位伟大的科学家都承认上帝的存在，他们在研究中发现了什么？
- 郑强|当初那个认为科学有国界，要取消英语高考的郑强，现再怎样了
- 狮子|老虎厉害还是狮子厉害？科学研究表明，其实大多数人都想错了
- 科学星|旅行者1号飞行器到底有什么厉害之处
- 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
- 科学超级神冈探测器捕捉到了什么？小小中微子是否能解释整个宇宙？
- 仲夏之夜，邂逅星空下的巨幕