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脸书实验室宣布光感测器概念 未来LED光通讯可望更敏捷

时间:2018-08-03编辑: admin 点击率:

  脸书实验室宣布光感测器概念 未来LED光通讯可望更敏捷

  今天的高速有线通讯网络运用雷射传送资讯到光纤,可是无线网路现在运用无线电或微波通讯。

  现代科技可能完成透过光线进行无线通讯,例如现在已有运用LED灯可见光进行网路资讯传输的实例。Facebook Connectivity Lab研讨人员展现了概念性的效果,侦测大气中的光通讯信号。

  脸书团队在投稿光电范畴世界重要期刊Optica时,描述这项新科技可以为未来快速的光学通讯网路奠基,传送网路效劳到偏僻地带。

  脸书的实验室开展的科技意图在于为现在无法获得网路的全球约40亿人供给经济实惠的网路效劳。研讨团队主持人Tobias Tiecke表明:“有很高份额的人口现在仍无法享受到网路的便利,首要是因为无线通讯的基础设施无法触及,这些区域大多为世界各地的偏僻地带。”咱们正在开展的通讯技能意图即在触及这些住处与世隔绝的居民。

  光通讯也叫做自由空间光通讯(free-space optical communications),用不同以往的技能供给网路给光纤以及举动通讯基地台难以触及的区域,是一种经济上较为实惠的办法。运用雷射光运送资讯到太空可能供给十分大的频宽以及资讯传输量,可是有一个首要的应战,那就是怎么切当地将一个十分小的传输用雷射光指向一个间隔悠远、相同很细小的光感测器。

  在新的研讨中,脸书研讨人员提出了一个处理办法,他们不运用传统的光纤而是运用荧光资料来聚光而且将光线收聚于小型光感测器。调配运用这个面积126平方公分的集光器外表,搜集来自一切方向的光线,一起运用现有的电信技能达到2Gbps的资讯传输量。

  Tiecke表明:“咱们用荧光光纤吸收一种色彩的光并发射出另一种光色。光纤所吸收到的光来自五湖四海,其所发射的光经过光纤,将光收聚成十分小的单位并快速经过光感测器。”

  高速通讯对高速感测器的需求

  高速的自由空间光通讯网络需运用高速的光感测器来接纳雷射光以运送消息。可是传输速度必需要平衡且契合尺度;虽然较大的接纳器关于接纳光线或雷射光是较显意图标的,可是体积越大侦测速度也就越慢。

  要追寻光感测器的方位可以运用一系列的光学以及机制,并宣布指令让光感测器瞄准雷射光,可是这些办法让整个流程显得有些杂乱。新的光感测器运用含有有机染料比如的塑胶光纤吸收蓝光并宣布绿光。这样的设定成功替代了曩昔用来扶引光线到搜集区域的传统光学和动作渠道Tiecke表明:“荧光光纤可以发射与其所吸收不同色彩的特性也一起具有让更大亮度进到体系的优势。这个办法一向用于太阳能的集光器,不过太阳能集光器的光色传输速度不是要点。咱们发现相同的概念也可以运用在通讯上,处理扶引以及追寻光线的困难,一起坚持高速传输的优势。”

  以光通讯运用而言,从蓝光被吸收到转换成绿光所需的时刻不到2奈秒(十亿分之二秒),因而速度上契合需求。除此之外,运用正交分频多工(orthogonal frequency division multiplexing,简称OFDM),虽然频宽只要100MHz,研讨人员可以传输大于2Gbps的资讯量传输量。正交分频多工是一种数位调变技能,让多载波传输的资讯可以一起传输。虽然遍及用于有线、无线通讯,但很少用于雷射通讯。

  “咱们可以运用正本并非用于资讯传输的资料,还达到如此许多的资讯传输。团队期望可以抛砖引玉招引更多人对开展这些资料的爱好,为通讯量身订做合适的资料。”

  若研宣布来的资料是对应到红外线波长,则人眼就看不到这些光线,可是红外线速度可以比蓝、绿光还要快速。新的办法理论上可以让自由空间光通讯提升至超越10Gbps。

  搜集来自五湖四海的光线

  在世界闻名期刊Optica中,研讨人员展现了灯泡形状的光感测器。这个光感测起由一连串的荧光光纤所制成。虽然也可以做成其他形状,可是灯泡形状可以供给十分大的频宽和全方向的感测,也就代表可以让四处移动的举动设备也可以侦测到消息。

  研讨人员也展现了几许形可以搜集到的光线高达126平方公分,让其对摆放的敏感度较低。咱们的感测器搜集到相同的能量,一起也独立发送平等能量的信号。研讨团队也正在方案将技能制作成一个初期圆形,可以进行实测。Tiecke表明:“咱们正在研讨商用化产品的可能性,这是一个十分新的体系,且未来还有许多开展空间。”

  研讨原文:

  T.Peyronel,K.J.Quirk,S.C.Wang,T.G.Tiecke,"A Luminescent Detector for Free-Space Optical Communication,"Optica,3,7,787(2016).DOI:10.1364/optica.3.000787

  (编译:LEDinside修改,张雅涵)

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