Линия «Li-Fi» с использованием Blue Micro LED передает данные со скоростью свыше 7 Гбит / с

В качестве оптического дополнения к Wi-Fi на основе радиочастот (RF), Li-Fi (световая точность или light fidelity) предлагает различные атрибуты, включая потенциально чрезвычайно высокую скорость передачи данных на ограниченных расстояниях и невосприимчивость к электромагнитным / радиочастотным помехам, а также отсутствие источника питания. Еще одна характеристика оптического канала может считаться преимуществом или недостатком: его путь прямой видимости обеспечивает исключительную устойчивость к прослушке траффика и взлому, но также ограничивает мобильность пользователя.

Внедрение Li-Fi на рынке до сих пор было очень ограниченным. Тем не менее, существует отраслевая ассоциация, которая предоставляет стандарты и поддержку, и существует возможность использования одной светодиодной лампы / фоторецептора в качестве источника света и узла Li-Fi.

Ученые и инженеры, конечно же, рассматривают расширение возможностей оптических каналов передачи данных как область большого интереса. Команда из Leti (научно-исследовательский институт CEA Tech, Гренобль, Франция) добилась передачи на испытательном стенде связи в видимом свете (VLC) со скоростью 7,7 Гбит / с (значительно превышая предыдущий рекорд 5,1 Гбит / с) с использованием одного, синего микро-светодиода из нитрида галлия (GaN) диаметром 10 мкм (рисунок ниже). В целом, меньшая площадь излучения светодиода дает более высокую полосу пропускания — здесь 1,8 ГГц с одним синим микро-светодиодом.

Одиночный 10 мкм микро-светодиод на основе GaN является источником синего света для потока данных

В дополнение к микро-светодиоду, команда также разработала усовершенствованную схему модуляции с несколькими несущими в сочетании с цифровой обработкой сигналов для достижения своих результатов. Эта форма сигнала с высокой спектральной эффективностью передавалась одним светодиодом, принималась на высокоскоростном фотодетекторе и демодулировалась с помощью осциллографа с прямой дискретизацией (рисунок ниже):

Для управления микро-светодиодами, создания связи и оценки его производительности требуется значительное
 количество высокопроизводительного испытательного и измерительного оборудования, 
а также электрооптики и оптических компонентов.

Экспериментальные стенды требует наличия множества электрооптических компонентов, а также контрольно-измерительного оборудования.

В то время как Light Communications Alliance (созданный в 2019 году) призван побудить отрасль к внедрению стандартизации и обеспечению взаимодействия между системами Li-Fi от разных производителей, CEA-Leti планирует продолжить свои исследования в двух областях:

  • Лучшее понимание электрического поведения отдельных светодиодов в высокочастотных режимах и связи между полосой пропускания и схемами электромиграции.
  • Изучение методов увеличения дальности и / или увеличения скорости передачи данных с использованием матрицы излучающих устройств с несколькими светодиодами. Это требует адаптации генерации сигнала, а также преобразователя CMOS для управления матрицей на пиксельной основе.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *