CEA-Leti宣布其研究人員使用單個藍色GaN Micro LED打破了可見光通信（VLC）中5.1 Gbps的吞吐量世界紀錄。用10 µm Micro LED實現(xiàn)的7.7 Gbps數(shù)據(jù)傳輸速率標志著LiFi通信的商業(yè)化和廣泛使用又邁出了一步。

7.7 Gbps的速率使LiFi可以通過進一步的研發(fā)和工業(yè)標準化來替代WiFi，以確保系統(tǒng)的互操作性

VLC，通常稱為LiFi（“光保真度”的縮寫），是一種新興的無線通信系統(tǒng)，可為諸如WiFi和5G之類的射頻（RF）系統(tǒng)提供替代或補充技術(shù)。它被認為是與安全性相關(guān)的應(yīng)用的有前途的技術(shù)，因為與WiFi通信穿透墻壁的情況相比，光傳播可以被限制在一個沒有信息泄漏的房間內(nèi)。LiFi還有望在可控制RF發(fā)射的環(huán)境（如醫(yī)院，學校和飛機）中實現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸。

單個Micro LED通信提供了超高的數(shù)據(jù)傳輸速率，為新應(yīng)用提供了各種機會。這些包括要求苛刻的環(huán)境中的工業(yè)無線高速鏈路，例如裝配線和數(shù)據(jù)中心，無觸點連接器或芯片對芯片通信。但是它們的弱光功率限制了它們在短距離通信中的應(yīng)用。

相比之下，成千上萬的Micro LED矩陣比開放的中長期應(yīng)用具有更高的光功率。但是，要在矩陣內(nèi)保留每個Micro LED的帶寬，則必須使每個信號盡可能接近微光源。

大眾市場應(yīng)用的潛力

CEA-Leti在Micro LED外延工藝方面的專業(yè)知識可生產(chǎn)小至10微米的Micro  LED，這在世界上是最小的。LED的發(fā)射面積越小，通信帶寬越高，在該研究所的單藍Micro LED項目中為1.8 GHz。該團隊還開發(fā)了結(jié)合數(shù)字信號處理的高級多載波調(diào)制。該高光譜效率波形由單個LED傳輸，并在高速光電探測器上接收并使用直接采樣示波器進行解調(diào)。

CEA-Leti研究科學家Benoit Miscopein表示：“這項技術(shù)在大眾市場應(yīng)用方面具有令人興奮的潛力。“ Multi-LED系統(tǒng)可以取代WiFi，但要廣泛采用，將需要一個標準化流程來確保系統(tǒng)在不同制造商之間的互操作性。光通信聯(lián)盟成立于2019年，旨在鼓勵業(yè)界實施這一標準化。”

除了獨立的類似WiFi的標準外，還在研究是否有可能將此新技術(shù)作為5G-NR的下行鏈路的分量載波（一種考慮5G移動的無線電接入技術(shù)），以帶來更多的附加功能。免許可證帶寬。

“這是可行的，因為CEA-Leti的LiFi物理層依賴與WiFi和5G技術(shù)相同的概念，” Miscopein說。“成千上萬的Micro LED矩陣也可以為中至遠程應(yīng)用打開通道，例如室內(nèi)無線多路訪問。”

保持矩陣中每個Micro LED的帶寬要求生成的每個信號都盡可能靠近微光源。

“為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，我們希望將Micro LED矩陣混合到另一個CMOS驅(qū)動器矩陣上：一個簡單的CMOS驅(qū)動器將引導一個Micro LED，” Miscopein說。“這還將啟用獨立控制每個Micro LED像素的附加功能，并允許新型的數(shù)模波形，從而消除了傳統(tǒng)的LiFi'模擬'實施中通常使用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的需求。”

盡管光通信聯(lián)盟將促進不同制造商的LiFi系統(tǒng)之間的互操作性，但CEA-Leti將繼續(xù)在兩個領(lǐng)域進行研究：更好地理解單個LED在高頻狀態(tài)下的電性能以及帶寬和電遷移模式之間的聯(lián)系，以及使用多LED發(fā)射設(shè)備改善范圍和/或增加數(shù)據(jù)速率的技術(shù)。這需要調(diào)整波形生成以及CMOS插入器，以像素為基礎(chǔ)驅(qū)動矩陣。