有机发光二极管数据传输纪录刷新

  科技日报北京 7 月 21 日电 (记者张佳欣)在研发更快速、更灵活的无线通信技术竞赛中,有机发光二极管(OLED)或被视为一个突破口。英国圣安德鲁斯大学和剑桥大学团队在最新一期《先进光子学》杂志上发表研究称,经过优化设计,OLED 可实现前所未有的高速数据传输,且有效距离远超此前纪录,这项突破有望重塑未来设备间的连接方式。

  这项技术被称为可见光通信(VLC),也被称作“光通信”(Li-Fi),其可通过光而非无线电波来传输数据。相比传统 Wi-Fi,VLC 具有带宽更高、干扰更低、易于与现有照明系统整合等优点。OLED 特别适合 VLC 应用,但长期以来,OLED 响应速度过慢,难以满足高速数据传输需求。

  此次通过精准选择发光材料并优化 OLED 结构设计,团队在 2 米距离上实现了 4.0 千兆比特每秒(Gbps)的数据传输速率,在 10 米距离上也达到了 2.9Gbps。这两个数据均刷新了 OLED 通信系统的性能纪录。此前,类似系统的传输速度最多为 2.85Gbps,且只能在非常短的距离内实现。

  打破这一性能瓶颈的关键,在于一种名为二萘基芘的稳定有机化合物。该材料具备高稳定性和快速发光特性,适合用于长时间、高强度发光。团队在此基础上对 OLED 的每一层厚度和组成进行精细调控,实现了亮度与速度的最佳平衡。

  在实际测试中,团队搭建了一个 OLED 可见光通信系统。OLED 作为发射器,高速光电二极管作为接收器,采用了与 Wi-Fi 和 5G 相同的调制技术,即正交频分复用技术,以提高数据吞吐率,借助先进的信号处理与纠错机制,该系统即使在高速下仍能保持低误码率。

  尤其令人瞩目的是 10 米远距离传输的成果。单个 OLED 发射器能在如此距离上传输近 3Gbps 的数据,标志着该技术从实验室走向现实应用迈出关键一步。此前,大多数 OLED 光通信系统的有效距离不足半米。

  【总编辑圈点】

  使用新材料并优化结构设计,此次研究团队使 OLED 突破了长久以来阻碍其落地的瓶颈,实现了高速数据传输,即使距离达到 10 米,每秒基本也能传输一部高清电影,满足了室内场景的使用需求。效果提升的关键在于二萘基芘,它适用于长时间高强度发光。这种高效可见光通信系统,让 OLED 可兼具照明和通信功能,未来或可集成在屏幕、灯具中。可以想象这样的场景——当屋内灯光亮起,网络也随之覆盖,接下来,尽情享受你的智能生活吧。