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光无线通信又双叒叕添NUV LD一员大将

光行天下 中字

近日美国和沙特阿拉伯的合作研究团队宣称,已成功展示了在白色可见光通信中使用近紫外二极管激光器(NUV LDs)和红绿蓝(RGB)磷光体。

白光激光的潜在用途包括可见光无线通讯(LiFi)网络、水下无线光通信(UWOC)和塑料光纤(POF)通信。研究团队的实验是进一步对白色可见光通信深入研究。

此次研究中,激光器中脊形波导激光二极管的规格为410nm,4μm×1200μm,装在半极性(20-21)自立式氮化镓上,横截面无涂层。

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图1:(a)基于NUV激光的白光通信系统,采用RGB磷光体进行色彩转换,扩散器提高磷光体发射的均匀性,传输(Tx)和接收(Rx)镜头对光线进行准直,1GHz APD采集传输的光线。 (b)设置照片。

激光刺激硅氧树脂中的RGB磷光体混合物,在410nm波长获得量子,产率分别为74%,78%和78%。将激光二极管安装在散热器和热电冷却器(TEC)上的微波探测台中,激光二极管和磷光体之间的距离在1cm和2cm之间。采用连续波激光二极管(CW)15°C阈值电流和电压分别为320mA(6.67kA / cm2)和5.5V,斜度效率为0.36W / A,当注入电流从100mA增加到600mA,白光激发的相关色温(CCT)的范围从4700K到4050K不等。注射电流在500mA和600mA时,显色指数(CRI)增加到79。随后使用不归零(NRZ)开/关键(OOK)调制,210-1伪随机二进制序列(PRBS)数据流以每秒1.5吉比特(Gbps)的数据流进行测试,得出3.8x10-3前向纠错 (FEC) 及1.8x10-3的误码率(BER)。清晰的眼图在1.25Gbps和570mA驱动电流时产生。

在实验过程中,研究团队获得了更高的显色指数和更低色温。其中选用是蓝色激光二极管与含铅的不稳定的钙钛矿磷光体材料,可以获得CRI(89)和CCT(3236K),但是相关的毒性和安全性问题限制了商业潜力。 

光谱一般分为五个部分,远红外区、近红外区、可见光区、近紫外区、远紫外区。紫外区域研究最多的是近紫外区域的光。近紫外线区波长范围在200-400nm之间的区域。普通紫外区对有机物结构分析的用处最大。共轭体系以及芳香族化合物在此区域内有吸收,是紫外光谱讨论的主要对象。根据紫外激光器的特点,常常被用于科研、工业、OEM系统集成开发。科研方面,紫外激光器可以用于原子/分析光谱、化学动力学等方面的研究。工业方面,基于紫外激光器生产的磁盘的数据存储盘空间比蓝光激光器高出20倍。人们将紫外激光器和紫外激光管应用于计算机数据存储技术,以便大幅增加数据存储能力。

紫外激光到红外激光,光电子技术将成为人类发展的根基,催生新一代纳米技术、材料科学、生物技术、化学分析、等离子体物理等学科的发展,紫外激光技术也正成为新的研究和应用热点。

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