研究人員通過(guò)激光可見(jiàn)光打破數(shù)據(jù)傳輸帶寬記錄

　　以移動(dòng)電話和Wi-Fi設(shè)備為代表的產(chǎn)品通過(guò)無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)，但是隨著無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸需求大幅增長(zhǎng)的時(shí)候，擁擠的射頻頻譜就會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題。目前最佳的解決方案是可見(jiàn)光通信(VLC)，就是通過(guò)可見(jiàn)光代替無(wú)線電波來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。

　　可見(jiàn)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(kāi)關(guān)通斷特性，甚至快過(guò)人眼能夠分辨的速度，數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)二進(jìn)制模式。除了擴(kuò)展數(shù)據(jù)傳輸的頻譜范圍，可見(jiàn)光通信相對(duì)于無(wú)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(jiàn)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(wèn)題的主要原因是顏色轉(zhuǎn)換器，通過(guò)它 藍(lán)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(lái)自阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)由Osman Bakr和Boon Ooi領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，研制出一種新型可見(jiàn)光通信顏色轉(zhuǎn)換器，帶寬比現(xiàn)有轉(zhuǎn)換器高40倍。

　　相對(duì)于商用的顏色轉(zhuǎn)換器，新設(shè)計(jì)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(wèn)題在于商用的顏色轉(zhuǎn)換器所采用的熒光粉具有很長(zhǎng)的光致發(fā)光時(shí)間，達(dá)到微秒級(jí)別，從而使得最大帶寬只有12MHz左右。

　　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(kāi)發(fā)用于太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，基于其高效的能量轉(zhuǎn)換效率?？茖W(xué)家展示了通過(guò)向傳統(tǒng)熒光粉添加鈣鈦礦納米晶體，其光致發(fā)光時(shí)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。