白光激光器可實現高達2 Gbps數據傳輸速率

阿卜杜拉國王科技大學的研究人員開發出了一種能夠迅速由藍色生成白光的納米晶體材料。

雖然Wi-Fi和藍牙技術現在已經是成熟的技術，但通過縮短用於傳輸信息的電磁波的波長仍有一些技術優勢。

稱為可見光通信（VLC）使用未經調製的電磁頻譜，且潛在更加節能的特點。VCL也提供了一種結合信息傳輸與照明和顯示技術為一體的技術形式，就比如采用吊頂燈為筆記本電腦提供網絡連接。

許多這樣的VLC應用需要的發光二極管（LED）產生白光。這些通常是通過結合一個二極管，發射含有磷的藍光，並把這種部分輻射變成紅色和綠色的光。然而，這個轉換過程並不是特別快，以匹配該LED打開和關閉的速度。

“VLC以這種方式利用白光，存在的限製為每秒一億比特，” 阿卜杜拉國王科技大學電氣工程教授Boon Ooi說。

與Ooi相反，副教授Osman Bakr和他們的同事使用一個基於納米晶體變頻器，可以實現更高的數據速率。

該團隊使用一種簡單且具成本效益的基於溶液的方法，將一種常規的氮化物熒光粉，用一種簡單的、符合成本效益的方法，製造出了約八納米的銫鉛納米晶體。當用一個藍色激光照射時，納米晶體發射綠光，而氮化物發射的紅光。把這種結果結合在一起，就創造一個溫暖的白光。

研究人員使用一種被稱為飛秒瞬態光譜的技術，對材料的光學性質進行了表征。他們能夠表明，發生在銫溴化鉛納米晶體的光學過程大約為七納秒的時間尺度上。這意味著他們可以調節發射頻率為491兆赫，可能實現比使用磷要高40倍的速度，即達到二十億比特每秒的速度傳輸數據。

“快速反應的部分原因是由於晶體的大小，”Bakr說。“空間的限製，使得它更可能是電子將會在孔中發生重組並發出光子。”

更重要的是，使用這種鈣鈦礦結構產生的白光，其質量與目前的LED技術不相上下。

“我們相信，使用半導體激光器產生的白光有一天將會取代LED白光燈，以實現節能照明，”Ooi說。

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