研究人員通過激光可見光打破數(shù)據(jù)傳輸帶寬記錄

　　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)傳輸的頻譜范圍，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)乃俣取Ｔ斐蛇@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。

　　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。