新型OLED實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率高達(dá)2.2Mb/s的可見光通信

據(jù)英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)官網(wǎng)近日報道，該校研究人員參與的國際研究團(tuán)隊采用一款新型有機(jī)發(fā)光二極管，開發(fā)出一款數(shù)據(jù)速率達(dá)2.2Mb/s的可見光通信裝置。

可見光通信技術(shù)（Visible Light Communication，VLC）是指利用處于可見光波段的光線作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。

可見光通信技術(shù)的優(yōu)勢包括：高速率性、無電磁輻射、密度高、成本低、頻譜豐富、高保密性、綠色低碳等。這項技術(shù)可用于快速構(gòu)建抗干擾、抗截獲的安全信息空間。

(圖片來源：IMDEA Networks)

未來，可見光通信將與WiFi、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等通信技術(shù)交互融合，服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、航空、航海、地鐵、高鐵、室內(nèi)導(dǎo)航和井下作業(yè)等領(lǐng)域。

創(chuàng)新

近日，英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)專家參與的國際研究團(tuán)隊在可見光通信領(lǐng)域取得了新的研究成果，用一款全新的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）突破了這一領(lǐng)域數(shù)據(jù)傳輸速度的極限，開發(fā)出一款數(shù)據(jù)速率達(dá)2.2Mb/s的可見光通信裝置。

(圖片來源：紐卡斯?fàn)柎髮W(xué))

為了達(dá)到這個速度，科學(xué)家們創(chuàng)造了新的遠(yuǎn)紅/近紅外、溶液處理的OLED，并通過將光譜范圍擴(kuò)展到700納米至1000納米，成功擴(kuò)增了帶寬，實(shí)現(xiàn)了對于基于溶液的OLED來說有史以來最快的數(shù)據(jù)速度。

據(jù)《光：科學(xué)與應(yīng)用（Light Science & Applications）》雜志上的描述，新的OLED為新的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接，以及可穿戴和植入式生物傳感器技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)遇。

該項目由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)、倫敦大學(xué)學(xué)院、倫敦納米技術(shù)中心、波蘭科學(xué)院有機(jī)化學(xué)研究所（波蘭華沙）和國家研究委員會納米結(jié)構(gòu)材料研究所（意大利博洛尼亞 CNR-ISMN）合作完成。

技術(shù)

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)智能傳感和通信研究小組的通信講師 Paul Haigh 博士是研究團(tuán)隊成員。他領(lǐng)導(dǎo)了以最快速度實(shí)時傳輸信號的研發(fā)項目，通過使用自主開發(fā)的信息調(diào)制格式實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，達(dá)到了約2.2 Mb/s的傳輸速度。

Haigh 博士說："我們團(tuán)隊首次開發(fā)出高效率、長波長（遠(yuǎn)紅/近紅外）、不含重金屬的聚合物L(fēng)ED，這一直是有機(jī)光電子界長期以來的研究難題。達(dá)到如此高的數(shù)據(jù)傳輸速率，為將便攜式、可穿戴或植入式有機(jī)生物傳感器集成到可見光/近可見光通信鏈路中開辟了機(jī)遇。"

對于數(shù)據(jù)傳輸速度的更高要求，推動了發(fā)光器件在可見光通信系統(tǒng)中的普及。LED有多種應(yīng)用，并且在照明系統(tǒng)、手機(jī)和電視顯示器中使用。雖然OLED不能提供與無機(jī)LED以及激光二極管相同的速度，但它們生產(chǎn)成本更低，可回收，而且更加可持續(xù)。

該團(tuán)隊通過創(chuàng)新型設(shè)備實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率，高到足以支持室內(nèi)點(diǎn)對點(diǎn)鏈接，服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

研究人員強(qiáng)調(diào)，在不采用復(fù)雜計算的高功耗均衡器的情況下，實(shí)現(xiàn)這樣的數(shù)據(jù)速率是可能的。此外，OLED活性層中不含有毒重金屬，使新的可見光通信設(shè)置有望集成到便攜式、可穿戴或植入式有機(jī)生物傳感器中。