一進門、一開燈,將手機對準屋內(nei) 天花板上發射器,不到一秒就可下載一部電影,還能免除射頻(RF)無線電磁波對身體(ti) 的傷(shang) 害。別懷疑,這不是未來世界,而是正發生在我們(men) 身邊。
破紀錄:傳(chuan) 輸速度、距離皆世界第一
台北科技大學光電工程係特聘教授呂海涵領軍(jun) 的團隊,突破了全球短距離無線紅色激光光通信技術。
這個(ge) 技術創下兩(liang) 個(ge) 世界紀錄:速度上,他的紅色激光光通信技術1秒可下載10GB,是白光LED傳(chuan) 輸速度每秒1GB的10倍;傳(chuan) 輸距離,從(cong) 發射器到接受端(如手機、平板計算機等)最遠可達17.5m,是英國學術團隊5m的3.5倍。
“以空氣為(wei) 傳(chuan) 輸介質的紅色激光傳(chuan) 輸,可以減少電磁波幹擾”,科技部次長林一平觀察後這樣表示。
簡單地說,該技術提供了不想曝露於(yu) 電磁波中,但能達到又快、又遠距離的無線傳(chuan) 輸的另一選擇。好比說,可以在手術房中提供高畫質開刀影像,卻無須擔心電磁波傷(shang) 身疑慮;或在高鐵座艙中,克服高速移動問題,達到無線傳(chuan) 輸功能。
點閱著名光電期刊論文《OpticsExpress》網站,從(cong) 2012年研究開始,該技術至今是下載率第一的論文;“技術發表後,一星期內(nei) 找上門的想做技術轉移廠商不下6家”,呂海涵說,包括上市公司上詮光纖等上門談技轉外,估計第一年在台灣的產(chan) 值可突破新台幣1億(yi) 元,日本、美國和中國專(zhuan) 利正申請中。靈感:
從(cong) 不顯眼紅色激光光聚焦
速度和距離的突破,竟來自不到1百元新台幣的紅色激光筆,一個(ge) 我們(men) 已經用了超過20年的舊東(dong) 西。“越不顯眼,越聚焦”7個(ge) 字,正是呂海涵注意到紅色激光光的關(guan) 鍵。“要手機滿格,又不希望多建立靠電磁波傳(chuan) 輸的基地台,這是很矛盾的事”,他點出問題所在。
一般來說,遠距離的3G、4G等無線傳(chuan) 輸,多靠著一個(ge) 接一個(ge) 的密集基地台,形成傳(chuan) 輸網,將信息送到人麵前,但電磁波也成了無形殺手。
那麽(me) ,以空氣為(wei) 介質的光通信,總沒有傷(shang) 身疑慮吧?“白光LED通信是普遍技術,卻有先天問題:下載速度不夠快、距離不夠遠。”台北科技大學光電工程係項目研究助理教授李忠益指出,目前白光通信頂多一秒下載1GB,距離平均是1m,在速度和距離上都不是最佳解決(jue) 方案。
在先天不足的條件下,如何讓光通信達到實用價(jia) 值,傳(chuan) 輸速度快又遠,是呂海涵思索的課題。不顯眼的紅色激光光,是他找到的方向。呂海涵解釋,“確定光源是突破的第一步。與(yu) 其他光源容易發散迥異,激光有聚焦性,打出去的光才會(hui) 遠,速度下載才會(hui) 快”。定位清楚,讓紅色激光有了發揮空間。
以目前呂海涵團隊突破的17.5m傳(chuan) 輸距離為(wei) 例,在天花板架上一台發射器,即能滿足近700平米辦公室的無線傳(chuan) 輸容量與(yu) 速度,且少掉電磁波的幹擾。
他的碩博士研究論文就以激光光通信為(wei) 研究方向,會(hui) 注意到一支不到百元的紅色激光光筆與(yu) 他在中華電信研究所兩(liang) 年實務經驗有關(guan) 。
當時不到30歲的呂海涵就是在光通信草創階段,一點一滴地“偷學”各種光源傳(chuan) 輸的原理,也累積光學和通信兩(liang) 種技術跨界本領,更讓他體(ti) 會(hui) 到市場商業(ye) 化的重要性。當大家拚命在主流的光纖、白光LED通信找答案時,他則注意到不顯眼的紅色激光光源。
“便宜不起眼,容易被忽視”,這是一般人的既定想法,但到了呂海涵手上卻成了突破傳(chuan) 輸速度和距離的寶物;同時,還反轉逆勢為(wei) 優(you) 勢。
他指出,相對於(yu) 主流的3G、4G,激光光研究是小池中的小池;相較之下,藍色激光光筆高達新台幣3千元,而普通紅色激光光筆一支不到1百元。
因此,雖然紅色激光不顯眼,但是“便宜,商(業(ye) )化空間才大”,他分析說。從(cong) 2012年開始,為(wei) 期約兩(liang) 年半時間,他的團隊一步步,從(cong) 最早傳(chuan) 輸速度每秒僅(jin) 能下載5百MB容量、慢慢提升到2.5GB,至今則是突破世界紀錄,每秒可以下載10GB容量。
當然,學界也有疑慮,例如“有光就能上網通信”隻是個(ge) 不切實際的夢想,因為(wei) 當光線被物體(ti) 阻擋,通信就會(hui) 中斷;再者,激光光若直射或傳(chuan) 輸攔截會(hui) 有安全性等問題。
針對批評,呂海涵響應:“紅色激光傳(chuan) 輸並不是要取代WiFi或者4G,而是相輔相成;至於(yu) 傳(chuan) 輸信息安全性,可見光隻能沿著直線傳(chuan) 播,隻有處在光線傳(chuan) 播直線上的人才能進行傳(chuan) 輸,因此信息較沒有外流被竊取的疑慮。”
商機:光在台灣,投資回報率就逾300%
這個(ge) 計劃投注研究經費約2500萬(wan) 元新台幣,但首年產(chan) 值保守估計超過億(yi) 元,投資報酬率超過300%,這還沒有將日本、中國、美國商機算進去。激光平凡,價(jia) 格又不高,但定位清楚,卻也能闖出大商機.平凡中的大機會(hui) ,其實無所不在,關(guan) 鍵在於(yu) 你有沒有眼光,發現你的夢想。
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