CEA-Leti用蓝色GaN MicroLED打破LiFi记录

行家说LED快讯 · 2020-06-12

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7.7 Gbps的速率使LiFi可以通过进一步的研发和工业标准化来替代WiFi,以确保系统的互操作性

CEA-Leti宣布其研究人员使用单个蓝色GaN microLED打破了可见光通信(VLC)中5.1 Gbps的吞吐量世界纪录。用10 µm microLED实现的7.7 Gbps数据传输速率标志着LiFi通信的商业化和广泛使用迈出了又一步。

VLC,通常称为LiFi(“光保真度”的缩写),是一种新兴的无线通信系统,可为诸如WiFi和5G之类的射频(RF)系统提供替代或补充技术。它被认为是与安全性相关的应用的有前途的技术,因为与WiFi通信穿透墙壁的情况相比,光传播可以被限制在一个没有信息泄漏的房间内。LiFi还有望在可控制RF发射的环境(如医院,学校和飞机)中实现超高速数据传输。

单个microLED通信提供了超高的数据传输速率,为新应用提供了各种机会。这些包括要求苛刻的环境中的工业无线高速链路,例如装配线和数据中心,无触点连接器或芯片对芯片通信。但是它们的弱光功率限制了它们在短距离通信中的应用。

相比之下,成千上万的microLED矩阵比开放的中长期应用具有更高的光功率。但是,要在矩阵内保留每个microLED的带宽,则必须使每个信号尽可能接近微光源。

大众市场应用的潜力

CEA-Leti在microLED外延工艺方面的专业知识可生产小至10微米的microLED,这在世界上是最小的。LED的发射面积越小,通信带宽越高,在该研究所的单蓝microLED项目中为1.8 GHz。该团队还开发了结合数字信号处理的高级多载波调制。该高光谱效率波形由单个LED传输,并在高速光电探测器上接收并使用直接采样示波器进行解调。

CEA-Leti研究科学家Benoit Miscopein表示:“这项技术在大众市场应用方面具有令人兴奋的潜力。“ Multi-LED系统可以取代WiFi,但要广泛采用,将需要一个标准化流程来确保系统在不同制造商之间的互操作性。光通信联盟成立于2019年,旨在鼓励业界实施这一标准化。”

除了独立的类似WiFi的标准外,还在研究是否有可能将此新技术作为5G-NR的下行链路的分量载波(一种考虑5G移动的无线电接入技术),以带来更多的附加功能。免许可证带宽。

“这是可行的,因为CEA-Leti的LiFi物理层依赖与WiFi和5G技术相同的概念,” Miscopein说。“成千上万的microLED矩阵也可以为中至远程应用打开通道,例如室内无线多路访问。”

保持矩阵中每个microLED的带宽要求生成的每个信号都尽可能靠近微光源。

“为了应对这一挑战,我们希望将microLED矩阵混合到另一个CMOS驱动器矩阵上:一个简单的CMOS驱动器将引导一个microLED,” Miscopein说。“这还将启用独立控制每个microLED像素的附加功能,并允许新型的数模波形,从而消除了传统的LiFi'模拟'实施中通常使用的数模转换器的需求。 。”

尽管光通信联盟将促进不同制造商的LiFi系统之间的互操作性,但CEA-Leti将继续在两个领域进行研究:更好地理解单个LED在高频状态下的电性能以及带宽和电迁移模式之间的联系,以及; 使用多LED发射设备改善范围和/或增加数据速率的技术。这需要调整波形生成以及CMOS插入器,以像素为基础驱动矩阵。