脸书实验室 未来LED光通讯可望更迅速

    本日的高速有线通讯网络使用雷射传送资讯到光纤,但是无线网路目前使用无线电或微波通讯。

    古代科技可能实现透过光线进行无线通讯,例如目前已有应用LED灯可见光进行网路资讯传输的实例。FacebookConnectivityLab研究人员展示了概念性的结果,侦测大气中的光通讯讯号。

    脸书团队在投稿光电范畴国际主要期刊Optica时,形容这项新科技巧够为未来疾速的光学通讯网路奠基,传递网路服务到偏远地带。

    脸书的试验室发展的科技目标在于为目前无奈获得网路的寰球约40亿人供给经济实惠的网路服务。研讨团队主持人TobiasTiecke表现:“有很高比例的人口目前仍无法享受到网路的便利,重要是由于无线通讯的基本设施无法涉及,这些地域大多为世界各地的偏僻地带。”我们正在发展的通讯技巧用意即在触及这些住处与世隔断的居民。

    光通讯也叫做自在空间光通讯(freespaceopticalcommunications),用不同以往的技术提供网路给光纤以及举动通信基地台难以触及的地区,是一种经济上较为实惠的方式。使用雷射光输送资讯到太空可能提供无比大的频宽以及资讯传输量,然而有一个主要的挑衅,那就是如何确实地将一个十分小的传输用雷射光指向一个间隔遥远、同样很渺小的光感测器。

    在新的研究中,脸书研究职员提出了一个解决措施,他们不使用传统的光纤而是使用荧光材料来聚光并且将光线收聚于小型光感测器。搭配使用这个面积126平方公分的集光器名义,收集来自所有方向的光芒,同时使用现有的电信技术达成2Gbps的资讯传输量。

    Tiecke表示:“我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四周八方,其所发射的光通过光纤,将光收聚成非常小的单位并快捷通过光感测器。”

    高速通讯对高速感测器的需要

    高速的自由空间光通讯网络需使用高速的光感测器来接收雷射光以输送讯息。但是传输速度必需要均衡且契合尺寸;尽管较大的吸收器对接受光线或雷射光是较显目的标的,但是体积越大侦测速度也就越慢。

    要追踪光感测器的地位可以使用一系列的光学以及机制,并发出指令让光感测器瞄准雷射光,但是这些方法让全部流程显得有些庞杂。新的光感测器使用含有有机染料例子的塑胶光纤吸收蓝光并发出绿光。这样的设定胜利代替了从前用来导引光线到收集区域的传统光学和动作平台Tiecke表示:“荧光光纤能够发射与其所吸收不同颜色的特征也同时存在让更大亮度进到系统的优势。这个方法始终用于太阳能的集光器,不外太阳能集光器的光色传输速度不是重点。我们发明相同的概念也能够运用在通讯上,解决导引以及追踪光线的艰苦,同时坚持高速传输的上风。”

    以光通讯利用而言,从蓝光被接收到转换成绿光所需的时光不到2奈秒(十亿分之二秒),因而速度上合乎需求。除此之外,使用正交分频多工(orthogonalfrequencydivisionmultiplexing,简称OFDM),尽管频宽只有100MHz,研究人员能够传输大于2Gbps的资讯量传输量。正交分频多工是一种数位调变技术,让多载波传输的资讯能够同时传输。尽管广泛用于有线、无线通讯,但很少用于雷射通讯。

    “咱们可能应用原来并非用于资讯传输的材料,还达成如斯大批的资讯传输。团队盼望可以抛砖引玉吸引更多人对发展这些材料的兴致,为通信量身订做合适的资料。”

    若研发出来的材料是对应到红外线波长,则人眼就看不到这些光线,但是红外线速度能够比蓝、绿光还要倏地。新的办法实践上能够让自由空间光通讯晋升至超过10Gbps。

    收集来自五湖四海的光线

    在国际著名期刊Optica中,研究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。只管也能够做成其余外形,但是灯泡形状能够提供异常大的频宽跟全方向的感测,也就代表能够让到处挪动的行为安装也能够侦测到讯息。

    研究人员也展示了多少何形能够收集到的光线高达126平方公分,让其对排列的敏感度较低。我们的感测器收集到雷同的能量,同时也独破发送等同能量的讯号。研究团队也正在打算将技术制造成一个初期圆形,能够进行实测。Tiecke表示:“我们正在研究商用化产品的可能性,这是一个非常新的体系,且将来还有良多发展空间。”

义务编纂:张琪琦

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