Німецькі вчені з Інституту Фердінанда Брауна у Берліні розробили революційну технологію передачі даних, яка працює на довжинах хвиль дальнього УФ-діапазону. Опубліковані результати досліджень свідчать про досягнення рекордної швидкості оптичного зв’язку — 1,5 Гбіт/c — під час передачі на відстань 30 см.
Переваги УФ-світлодіодів для бездротового зв’язку
Розроблена технологія базується на УФ-світлодіодах, які працюють на довжинах хвиль нижче 235 нм. Ключова перевага такого підходу полягає в тому, що сонячне випромінювання практично не створює перешкод у цьому спектральному діапазоні, оскільки поглинається верхніми шарами атмосфери.
На відміну від традиційних систем оптичного зв’язку, які використовують видиме чи інфрачервоне світло, УФ-світлодіоди забезпечують надійну роботу в умовах природного освітлення. Це виключає необхідність точного юстування лазерних променів і значно спрощує розгортання систем.
Практичне застосування та безпека
Дальнє УФ-випромінювання вважається безпечним для здоров’я людини, оскільки поглинається верхніми шарами шкіри й не проникає глибоко в живі тканини. Це дозволяє використовувати УФ-світлодіоди як усередині приміщень, так і поблизу людей.
Технологія розраховується на застосування у наступних галузях:
- Автономний транспорт
- Безпілотні літальні апарати
- Промислова автоматизація
- Робототехніка
- Системи цивільного захисту
Оптичний бездротовий зв’язок на базі УФ-світлодіодів здатен доповнювати радіочастотні системи там, де вони досягають меж своїх можливостей або конкурують за обмежені частотні діапазони.
Технічні інновації
Дослідники оптимізували конструкцію світлодіодів спеціально для бездротової передачі даних у дальному УФ-спектрі. Основна інновація — розділення випромінювальної поверхні на велику кількість менших ділянок. Це зменшує місткість переходу, збільшує щільність струму й дозволяє пристроям досягати вищої смуги модуляції порівняно з традиційними світлодіодами.
«Ми оптимізували наші світлодіоди спеціально для оптичного зв’язку в цьому спектральному діапазоні. Вони забезпечують високу оптичну потужність за міжнародними стандартами й можуть модулюватися особливо швидко», — зазначає старший науковий співробітник FBH Ян Рушель.
Тестування системи провели дослідники з Університету Стратклайда та Кембридзького університету. Експерименти демонстрували стабільну роботу під природним кімнатним освітленням, підтвердивши рекордну швидкість передачі даних 1,5 Гбіт/c на довжинах хвиль нижче 235 нм.
Результати опубліковані на платформі IEEE Xplore.
