科學(xué)家正在用一種全新有機(jī)LED來突破數(shù)據(jù)速度的界限。一個(gè)由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)專家組成的國際研究小組，通過使用一種新型有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)開發(fā)了一種能夠達(dá)到2.2Mb/s數(shù)據(jù)傳輸速率的可見光通信(VLC)裝置。

為了達(dá)到這個(gè)速度，科學(xué)家們創(chuàng)造了一種新的遠(yuǎn)紅/近紅外溶液處理有機(jī)發(fā)光二極管。通過將光譜范圍擴(kuò)展到700-1000 nm，成功地?cái)U(kuò)展了帶寬。

并實(shí)現(xiàn)了基于解決方案的有機(jī)發(fā)光二極管有史以來最快的數(shù)據(jù)速度。其研究成果發(fā)表在《光-科學(xué)與應(yīng)用》期刊上，描述了這種新型OLED為新的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接以及可穿戴和植入式生物傳感器技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。該項(xiàng)目由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)、倫敦大學(xué)學(xué)院、倫敦納米技術(shù)中心、有機(jī)化學(xué)研究所（波蘭科學(xué)院(波蘭華沙)和納米結(jié)構(gòu)材料研究所）國家研究理事會(huì)(CNR-ISMN，意大利博洛尼亞)合作完成。

紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)智能傳感和通信組的通信學(xué)講師保羅·黑格博士是研究小組的成員，領(lǐng)導(dǎo)了信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)拈_發(fā)，以盡可能快的速度傳輸信號(hào)，通過使用內(nèi)部開發(fā)的信息調(diào)制格式實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，達(dá)到了大約2.2Mb/s。這是研究團(tuán)隊(duì)首次開發(fā)出不含重金屬的高效長波長(遠(yuǎn)紅/近紅外)聚合物L(fēng)ED，這是有機(jī)光電子界長期面臨的研究挑戰(zhàn)。實(shí)現(xiàn)如此高的數(shù)據(jù)速率為將便攜式、可穿戴或植入式有機(jī)生物傳感器集成到可見光/近可見光通信鏈路中打開了機(jī)會(huì)。

對(duì)更快數(shù)據(jù)傳輸速度的需求，正在推動(dòng)可見光通信(VLC)系統(tǒng)中發(fā)光器件的普及。LED有多種用途，用于照明系統(tǒng)、移動(dòng)電話和電視顯示器。雖然有機(jī)發(fā)光二極管沒有無機(jī)發(fā)光二極管和激光二極管提供相同的速度，但它們的生產(chǎn)成本更低，可回收利用，更可持續(xù)。研究通過開創(chuàng)性設(shè)備實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率足夠高，足以支持室內(nèi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路，并支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

研究人員強(qiáng)調(diào)在沒有計(jì)算復(fù)雜且耗電均衡器的情況下，實(shí)現(xiàn)這樣的數(shù)據(jù)速率可能性。由于有機(jī)發(fā)光二極管的有源層不含有毒重金屬，新的可見光通信(VLC)裝置有望集成便攜式、可穿戴或植入式有機(jī)生物傳感器?？梢姽馔ㄐ?VLC)是一種依賴于光強(qiáng)度調(diào)制的無線技術(shù)，有可能改變物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接的規(guī)則。然而，可見光在非透明介質(zhì)中的穿透深度較低，阻礙了可見光通信的發(fā)展?，F(xiàn)在一種解決方案是將操作擴(kuò)展到“幾乎(在)可見”的近紅外區(qū)域。

因此，考慮到生物組織的近紅外半透明，還使得?在光子生物應(yīng)用中成為可能，同時(shí)方便地保留殘留的紅色發(fā)射，以幫助簡單的通過肉眼檢查來檢查鏈路的可操作性。新研究的是一種新型遠(yuǎn)紅/近紅外有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)，其發(fā)射范圍為6 5-80 0?nm，外量子效率在該光譜范圍內(nèi)名列前茅。利用這些有機(jī)發(fā)光二極管，其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到2.2Mb/s，滿足物聯(lián)網(wǎng)和生物傳感應(yīng)用的要求。

博科園｜研究/來自：紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)

參考期刊《光-科學(xué)與應(yīng)用》

DOI: 10.1038/s41377-020-0314-z

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