在競(jìng)相開發(fā)更快、更靈活的無(wú)線通信技術(shù)之際，研究人員將目光投向了一個(gè)意想不到的領(lǐng)域：智能手機(jī)屏幕和電視中常見的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）。

圣安德魯斯大學(xué)與劍橋大學(xué)的科學(xué)家在《先進(jìn)光子學(xué)》發(fā)表的最新研究表明，通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的OLED能以破紀(jì)錄速度實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸，這項(xiàng)突破可能徹底改變未來(lái)設(shè)備互聯(lián)方式。這篇題為《基于二萘并苝的高速有機(jī)發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)4Gbps通信》的論文，揭示了可見光通信（VLC/Li-Fi）技術(shù)的重大突破。

可見光通信利用光線而非無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)，具有帶寬高、抗干擾強(qiáng)、可與照明系統(tǒng)融合等優(yōu)勢(shì)。OLED因其超薄、柔性和易加工特性成為理想載體，但此前普遍認(rèn)為其響應(yīng)速度難以滿足高速傳輸需求。

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這項(xiàng)研究徹底顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知。通過(guò)精選材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了2米距離4.0Gbps、10米距離2.9Gbps的傳輸速率，雙雙刷新OLED系統(tǒng)紀(jì)錄。作為對(duì)比，此前OLED系統(tǒng)最高僅達(dá)2.85Gbps且有效距離極短。

突破性進(jìn)展的核心在于采用了一種具有長(zhǎng)壽命、快響應(yīng)特性的穩(wěn)定有機(jī)化合物——二萘并苝（DNP）。研究人員通過(guò)精確調(diào)控OLED各層厚度與成分，在亮度與速度間取得最佳平衡。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)增大器件尺寸可在保持速度的同時(shí)提升光輸出，這正是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵。

在測(cè)試系統(tǒng)中，OLED作為發(fā)射器與高速光電二極管接收器協(xié)同工作，結(jié)合Wi-Fi和5G采用的正交頻分復(fù)用（OFDM）調(diào)制技術(shù)，即便在高速傳輸下仍能保持低誤碼率，這得益于先進(jìn)的信號(hào)處理與糾錯(cuò)算法。

10米傳輸距離的成就尤為矚目。單個(gè)OLED發(fā)射器在此距離實(shí)現(xiàn)近3Gbps速率，較以往不足0.5米的傳輸距離堪稱質(zhì)的飛躍，為OLED可見光通信在智能家居、辦公環(huán)境和可穿戴設(shè)備中的應(yīng)用鋪平道路。

研究人員指出，通過(guò)提升材料穩(wěn)定性、增加光輸出效率及優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，傳輸速率有望再創(chuàng)新高。隨著顯示與照明行業(yè)持續(xù)推動(dòng)OLED技術(shù)演進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)必將在無(wú)線通信領(lǐng)域綻放異彩。

相關(guān)鏈接：https://dx.doi.org/10.1117/1.AP.7.3.036005