研究人員演示了一種新的可見光通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用單一光路在空中創(chuàng)建多通道通信鏈路。這種方法可以用作備份通信鏈路或用于連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

中國南京郵電大學(xué)的研究團(tuán)隊負(fù)責(zé)人王永進(jìn)說：“今天的自由空間光通信系統(tǒng)通常使用兩個獨立的鏈路，使用不同的光路來建立兩個通道。這種新的通信方式可以通過使用單一鏈路節(jié)省一半的通道空間、成本和電力�！�

研究人員在《光學(xué)快報》雜志上描述了他們的新方法。它是基于多量子阱(MQW) iii氮化二極管的設(shè)備，可以同時發(fā)射和探測光。

王永進(jìn)說：“這項技術(shù)可以使基于光的通信功能高度集成到芯片上，這也可以用來減少電路板的尺寸，使它們更便宜，更便攜。最終，我們希望開發(fā)基于這種通信模式的光子CPU�！�

取消串?dāng)_

MQW iii -氮化二極管是基于芯片的器件，其特點是在它們發(fā)射和探測的波長之間有一個重疊區(qū)域。這使得它們可以同時用作無線光基通信系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)和接收器。這些二極管還具有各種各樣的光發(fā)射，傳輸，調(diào)制和檢測功能，使他們的應(yīng)用非常有用。

在新的工作中，研究人員使用藍(lán)色和綠色發(fā)射的MQW iii -氮化二極管來創(chuàng)建一個單鏈路通信系統(tǒng)，可以在多個通道上傳輸和接收信息。這就需要弄清楚如何阻止不同光信號之間發(fā)生串?dāng)_。

為此，他們設(shè)計了一個裝置，將兩個發(fā)射藍(lán)色的MQW iii氮化二極管放置在單個光路中的兩個綠色二極管之間。每個二極管芯片都涂上了分布式布拉格反射(DBR)涂層，該涂層可以阻擋藍(lán)光，同時讓綠光通過。這就創(chuàng)造了一個綠色光路，其中一個綠色二極管作為發(fā)射器，一個作為接收器，而藍(lán)光停留在藍(lán)色二極管發(fā)射器/接收器對之間。

兩個渠道演示

為了測試該系統(tǒng)，研究人員進(jìn)行了各種類型的光學(xué)表征。例如，他們表明，當(dāng)藍(lán)色二極管作為發(fā)射機(jī)時，隨著注入電流從10 mA增加到30 mA，光發(fā)射增加，將電能和信息轉(zhuǎn)換到光學(xué)領(lǐng)域。他們還證明了藍(lán)光芯片的發(fā)射光譜和檢測光譜重疊約37 nm，證實了發(fā)射和檢測同時進(jìn)行�？偟膩碚f，這些測試證實了使用兩對MQW iii -氮化二極管可以穩(wěn)定地形成單光路全雙工光通信鏈路，提供每秒100位的數(shù)據(jù)速率。

王說：“通過這種新的通信方式，我們展示了信道空間和成本的節(jié)約，以及通信的高度集成化，這對未來光子芯片的小型化和集成化具有重要意義。”

研究人員現(xiàn)在正在努力更好地了解MQW iii -氮化二極管的同時發(fā)射和檢測特性，以生產(chǎn)集成度更高、功能更多功能的光電芯片。他們還在努力提高新通信系統(tǒng)的探測能力。

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