Нанокристаллы обеспечили прирост скорости передачи данных технологии Li-Fi

Ученые Саудовской Аравии из научно-технического университета им. короля Абдалы (KAUST) создали нанокристаллическую структуру, повышающую скорость передачи данных посредством света в видимом спектре до 2 Гбит/с.

Прочно вошедшие в жизнь технологии беспроводной связи Bluetooth и Wi-Fi построены на использовании радиочастотных волн, тогда как сравнительно новая технология Li-Fi позволяет передавать сигнал посредством видимых волн, например тех, которые излучают осветительные приборы стандартного образца, что на практике оказывается очень эффективным.

Электромагнитные волны в диапазоне видимого света составляют незначительную спектральную долю и иногда оказываются эффективнее и безопаснее радиочастотных волн. Предназначенные под беспроводную передачу радиочастотные диапазоны становятся все более загруженными и превращаются в источник помех для сложного оборудования на электронной основе, используемого в медицине и авиации. Системы, функционирующие в видимом диапазоне (VLC), подобных трудностей не создают.

Сейчас ключевым звеном систем VLC выступают источники на светодиодной основе, где фосфорные соединения частично преобразуют лучи синего цвета в красные и зеленые. Смешение лучей трех указанных цветов приводит к появлению белого света, помимо освещения пригодного для передачи информации. Однако данная схема не лишена недостатков.

Профессор Бун Ой поясняет, что пропускная способность VLC-систем на основе искусственного белого света ограниченна 100 млн. бит/с, а расширение возможностей допустимо только за счет наращивания числа параллельных каналов, о чем свидетельствуют эксперименты, проведенные в американских университетах и компанией Siemens, добившейся прироста скорости до 500 Мбит/с. Исследователи из университета Пенсильвании посредством неразличимых глазом инфракрасных лучей достигли прогресса в 1,6 Гбит/с.

В свою очередь ученым KAUST, используя белый свет, удалось выйти на уровень скорости 2 Гбит/с. В этом случае для синтеза белоцветного светового потока использовался разноцветный свет и нанокристаллы величиной 8 нм из бромида свинца-цезия. При подаче на них синего освещения, они продуцируют лучи зеленого цвета, тогда как наноструктура из нитрата фосфора испускает красные лучи. По эффективности система сравнима с высококлассными белыми светодиодами.

Направленный поток данных в виде незаметных для глаз серийных вспышек безошибочно улавливается сенсорами приемника. Быстродействие нанокристаллов в пределах 7 нс обеспечивает модулирование источника света с частотой 491 МГц, что открывает возможность передачи данных на скорости 2 Гбита/с, а в перспективе – 10 Гбит/с. Исследователи подчеркивают, что подобный прогресс в первую очередь стал возможным благодаря миниатюрным параметрам кристаллов.

Другие новости