Физики из Саудовской Аравии создали нанокристаллический материал, который повышает скорость передачи данных по технологии VLC в 40 раз. Результаты исследования опубликованы в ACS Photonics.
VLC (от англ. visible light communication — «связь по видимому свету») — технология беспроводной передачи данных источниками света. VLC использует видимый свет с оптическим спектром (400–800 терагерц), в частности излучаемый светодиодами. В рамках VLC они затухают и включаются с частотой, неразличимой человеческим глазом, но позволяющей нести большую информационную нагрузку. Предельная скорость передачи данных при этом составляет от 10 килобит в секунду до 500 мегабит в секунду.
Ограничение скорости обусловлено самим устройством светодиодов. Для получения белого света, наиболее предпочтительного в осветительных приборах, в них используются RGB-системы или фосфор, нанесенный на синие кристаллы. Необходимость в RGB-системах затрудняет быстрое преобразование монохромных излучений в белый свет в процессе затухания-выключения светодиодов. В качестве альтернативы исследователи разработали конвертер на нанокристаллической основе.
Авторы создали нанокристаллы из бромида свинца и цезия — структура, напоминающая перовскит, — восемь нанометров в длину и покрыли их нитридом люминофора. При освещении синим лазерным излучением нанокристаллы генерировали зеленый свет, в то время как нитрид люминофора излучал красный, после чего они объединялись. С помощью методов фемтосекундной спектроскопии ученые обнаружили, что создание белого света таким образом занимает около семи наносекунд. Это позволяет передавать данные на скорости до 2 гигабит в секунду.
По словам соавтора работы Османа Бакра, отчасти быстрый ответ объясняется размером нанокристаллов.
«Ограниченное пространство повышает вероятность того, что электрон рекомбинирует и испустит фотон», — сообщил исследователь. Он также добавил, что полученный с помощью нанокристаллов белый свет идентичен тому, что генерируется светодиодами, и выразил надежду на скорую замену светодиодных ламп лазерными полупроводниками.
