CEA-Leti использует GaN Blue Micro LED, чтобы побить рекорд пропускной способности для коммуникаций LiFi

Французский научно-исследовательский институт CEA-Leti объявил, что его исследователи побили мировой рекорд пропускной способности 5,1 Гбит / с в системах связи в видимом свете (VLC), используя один синий светодиод Micro GaN. Их скорость передачи данных 7,7 Гбит / с, достигнутая с помощью микро-светодиода 10 мкм, знаменует собой еще один шаг к коммерциализации и широкому использованию связи LiFi.

(Изображение: CEA-Leti)

VLC, или LiFi (легкая точность), представляет собой развивающуюся систему беспроводной связи, которая предлагает альтернативную или дополнительную технологию радиочастотным (RF) системам, таким как WiFi и 5G. Считается, что это перспективная технология для приложений, связанных с безопасностью, поскольку распространение света может быть ограничено комнатой без утечки информации, в отличие от связи по WiFi, которая проникает сквозь стены. LiFi также обещает сверхскоростную передачу данных в средах, где контролируются радиочастотные излучения, таких как больницы, школы и самолеты.

Связь с одним светодиодом Micro обеспечивает сверхвысокую скорость передачи данных для различных возможностей для новых приложений. К ним относятся промышленные беспроводные высокоскоростные каналы связи в требовательных средах, таких как сборочные линии и центры обработки данных, бесконтактные разъемы или связь между кристаллами. Но их слабая оптическая сила ограничивает их применение для связи на короткие расстояния. Напротив, матрицы из тысяч светодиодов Micro обладают более высокой оптической силой, чем открытые средние и дальние области применения. Однако для сохранения полосы пропускания каждого микро-светодиода в матрице необходимо, чтобы каждый сигнал был максимально приближен к микрооптическому источнику.

Потрясающий потенциал для приложений массового рынка

Опыт CEA-Leti в эпитаксиальном процессе микро светодиодов позволяет получать микро светодиоды размером до 10 мкм. Чем меньше излучающая площадь светодиода, тем выше полоса пропускания связи – 1,8 ГГц в одноминхронном проекте Micro LED института. Команда также создала усовершенствованную модуляцию с несколькими несущими в сочетании с цифровой обработкой сигналов. Этот сигнал с высокой эффективностью спектра передавался одним светодиодом и принимался на высокоскоростном фотоприемнике и демодулировался с помощью осциллографа с прямой выборкой.

Ученый из CEA-Leti отметил, что приложение LiFi по-прежнему требует процесса стандартизации и потенциально может быть включено в нисходящую линию связи 5G-NR для получения дополнительной полосы пропускания. Сохранение полосы пропускания каждого микро-светодиода в матрице требует, чтобы каждый сигнал генерировался как можно ближе к микрооптическому источнику.

(Изображение: CEA-Leti)

«Для решения этой задачи мы ожидаем гибридизации матрицы Micro LED с другой матрицей драйверов CMOS: один простой драйвер CMOS будет управлять одним Micro LED», – сказал Бенуа Мископейн, исследователь CEA-Leti. «Это также позволит использовать дополнительную функцию независимого управления каждым пикселем Micro LED, что позволит создавать новые типы цифро-оптических сигналов, которые могли бы устранить необходимость в цифро-аналоговых преобразователях, обычно используемых в традиционных« аналоговых »реализациях LiFi «.