根據新加坡A * STAR研究所的新研究,用于家庭照明的標準發光二極管(LED)現在可實現電子設備之間更快速地傳輸數據。
無線可見光通信(也稱為Li-Fi)依賴非常快而遠超過眼睛看到的短脈沖光編碼數據信號。通過補充擁擠的Wi-Fi網絡,Li-Fi可以增加辦公室、家庭和公共場所數據傳輸的容量和速度。然而,白色LED通常使用磷光體涂層來產生自然的白光,并且熒光體的輝光消失所需的時間限制了LED傳輸數據的速度。
以前的解決方案通常需要安裝新型的白色LED。但現在,A* STAR材料研究和工程研究所Ee Jin Teo及同事開發了一種克服這些問題的Li-Fi接收器。研究人員發現氮化銦鎵(InGaN)LED是有效的數據接收器,因此不使用傳統的硅光電二極管來檢測無線電傳輸。
至關重要的是,該團隊的InGaN LED只能檢測到熒光粉白光中“快”的藍色分量,這僅消耗一納秒,而檢測“慢”黃色成分,需要超過50納秒才能消失。
研究人員還給InGaN LED提供了一個網紋表面,使每平方厘米都覆蓋著大約十億V型凹坑,約150nm深。這些V型凹坑散射入射光,使得LED有源層吸收的光線是具有光滑表面LED吸光率的兩倍以上。
使用白色LED的測試表明,具有V型凹坑的InGaN LED比標準硅光電探測器好得多。 “使用硅光電探測器,白光LED可以達到5GHz的切換速度,這意味著數據傳輸速率高達100GBit/s。使用InGaN LED作為檢測器,該開關速度可以提高四倍,從而實現白色LED的數據傳輸速度更快。”Teo稱。
不過,Teo也注意到,由于接收機只接收到白光LED的一部分,所以可能會降低傳輸數據的范圍。
“我們下一個階段的研究,是將這個概念加入到一個加密狗,這樣同一個LED可同時用于傳輸和檢測數據。”Teo補充道。(工業和信息化部電子第一研究所 張慧)