導讀
據英國紐卡斯爾大學官網近日報導，該校研究人員參與的國際研究團隊採用一款新型有機發光二極體，開發出一款數據速率達2.2Mb/s的可見光通信裝置。
背景
可見光通信技術（Visible Light Communication，VLC）是指利用處於可見光波段的光線作為信息載體，在空氣中直接傳輸光信號的通信方式。
（圖片來源：阿卜杜拉國王科技大學）
可見光通信技術的優勢包括：高速率性、無電磁輻射、密度高、成本低、頻譜豐富、高保密性、綠色低碳等。這項技術可用於快速構建抗幹擾、抗截獲的安全信息空間。
(圖片來源：IMDEA Networks)
未來，可見光通信將與WiFi、蜂窩網絡等通信技術交互融合，服務於物聯網、智慧城市、航空、航海、地鐵、高鐵、室內導航和井下作業等領域。
（圖片來源於：pureLiFi）
創新
近日，英國紐卡斯爾大學專家參與的國際研究團隊在可見光通信領域取得了新的研究成果，用一款全新的有機發光二極體（OLED）突破了這一領域數據傳輸速度的極限，開發出一款數據速率達2.2Mb/s的可見光通信裝置。
(圖片來源：紐卡斯爾大學)
為了達到這個速度，科學家們創造了新的遠紅/近紅外、溶液處理的OLED，並通過將光譜範圍擴展到700納米至1000納米，成功擴增了帶寬，實現了對於基於溶液的OLED來說有史以來最快的數據速度。
據《光：科學與應用（Light Science & Applications）》雜誌上的描述，新的OLED為新的物聯網（IoT）連接，以及可穿戴和植入式生物傳感器技術創造了機遇。
該項目由紐卡斯爾大學、倫敦大學學院、倫敦納米技術中心、波蘭科學院有機化學研究所（波蘭華沙）和國家研究委員會納米結構材料研究所（義大利博洛尼亞 CNR-ISMN）合作完成。
技術
紐卡斯爾大學智能傳感和通信研究小組的通信講師 Paul Haigh 博士是研究團隊成員。他領導了以最快速度實時傳輸信號的研發項目，通過使用自主開發的信息調製格式實現了這一目標，達到了約2.2 Mb/s的傳輸速度。
Haigh 博士說："我們團隊首次開發出高效率、長波長（遠紅/近紅外）、不含重金屬的聚合物LED，這一直是有機光電子界長期以來的研究難題。達到如此高的數據傳輸速率，為將可攜式、可穿戴或植入式有機生物傳感器集成到可見光/近可見光通信鏈路中開闢了機遇。"
對於數據傳輸速度的更高要求，推動了發光器件在可見光通信系統中的普及。LED有多種應用，並且在照明系統、手機和電視顯示器中使用。雖然OLED不能提供與無機LED以及雷射二極體相同的速度，但它們生產成本更低，可回收，而且更加可持續。
該團隊通過創新型設備實現的數據速率，高到足以支持室內點對點連結，服務於物聯網應用。
研究人員強調，在不採用複雜計算的高功耗均衡器的情況下，實現這樣的數據速率是可能的。此外，OLED活性層中不含有毒重金屬，使新的可見光通信設置有望集成到可攜式、可穿戴或植入式有機生物傳感器中。
關鍵詞
可見光通信、物聯網、生物傳感器、OLED
參考資料
【1】Alessandro Minotto, Paul A. Haigh, ukasz G. ukasiewicz, Eugenio Lunedei, Daniel T. Gryko, Izzat Darwazeh, Franco Cacialli. Visible light communication with efficient far-red/near-infrared polymer light-emitting diodes. Light: Science & Applications, 2020; 9 (1) DOI: 10.1038/s41377-020-0314-z