Tekstureret LED giver grønt lys til Li-Fi

Standard lysdioder (LED'er), der bruges til hjemmebelysning, kan nu overføre data hurtigere mellem elektroniske enheder, takket være ny forskning fra A*STAR.

Trådløs kommunikation med synligt lys-også kendt som Li-Fi-er afhængig af datasignaler, der er kodet i utroligt korte lysimpulser, alt for hurtigt til at øjet ser. Ved at supplere overbelastede Wi-Fi-netværk, Li-Fi kan øge kapaciteten og hastigheden af ​​dataoverførsel på kontorer, boliger og offentlige rum. Imidlertid, hvide lysdioder bruger typisk en fosforbelægning til at skabe et naturligt udseende hvidt lys, og den tid, det tager for fosforens glød at forsvinde, begrænser, hvor hurtigt LED'en kan overføre data.

Tidligere løsninger krævede typisk installation af nye typer hvide lysdioder. I stedet, Ee Jin Teo fra A*STAR Institute of Materials Research and Engineering, og kolleger, har udviklet en Li-Fi-modtager, der overvinder disse problemer. I stedet for at bruge en konventionel siliciumfotodiode til at detektere transmissioner, de fandt ud af, at en indium galliumnitrid (InGaN) LED er en effektiv datamodtager.

Vigtigt, teamets InGaN LED'er kan kun registrere den 'hurtige' blå komponent i fosforens hvide lys, der falmer på kun et nanosekund, og ikke den 'langsomme' gule komponent, som tager mere end 50 nanosekunder at falme væk.

Forskerne gav også deres InGaN LED en struktureret overflade, så hver kvadratcentimeter var dækket med en milliard V-formede gruber (se billede), cirka 150 nanometer dyb. Disse V-gruber spreder indgående lys, gør det muligt for LED's aktive lag at absorbere mere end dobbelt så meget blåt lys som en LED med en glat overflade.

Test med en hvid LED viste, at InGaN LED med V-pits var en meget bedre modtager end en standard siliciumfotodetektor. "Ved hjælp af en siliciumfotodetektor, den hvide LED kan nå en skiftehastighed på fem megahertz - det betyder typisk en datatransmissionshastighed på op til 100 megabit pr. sekund, "siger Teo." Med vores InGaN LED som detektor, denne omskifterhastighed kan øges med fire gange, muliggør hurtigere dataoverførselshastigheder fra hvide lysdioder. "

Hun bemærker, imidlertid, at da modtageren kun opfanger en del af den hvide LED's lys, det kan reducere det område, som data kan overføres over.

"Den næste fase af vores forskning, "tilføjer hun, "er at implementere dette koncept i en dongle, hvor den samme LED kan bruges til transmission såvel som registrering af data."