新型發(fā)光涂料使LiFi網(wǎng)絡(luò)更加安全
含有熒光和磷光等“智能涂料”的設(shè)備可以延長(zhǎng)生活中光通信網(wǎng)絡(luò)的可能性,印度先進(jìn)科學(xué)研究中心的K S Narayan團(tuán)隊(duì)的最新的一篇報(bào)告中,闡述了這個(gè)過程。研究人員分析了附近的發(fā)光表面對(duì)可見光通信系統(tǒng)(VLC)的噪聲特性的影響,發(fā)現(xiàn)二次發(fā)射可能在局部以絕對(duì)強(qiáng)度對(duì)接收機(jī)帶寬進(jìn)行限制。在主LED光源關(guān)閉后,熒光粉的剩余光甚至可以被調(diào)制來傳輸信號(hào)。 安全的通信燈:選擇性地使用了熒光粉涂層 明顯改善 可見光通信所用的是生活中的可見光,并以一種目前隨處可見的WIFI技術(shù)類似的方式連接電子設(shè)備。正像與它類似的WIFI技術(shù),LiFi技術(shù)發(fā)揮預(yù)期作用在于連接最初的物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備。且又不同于微波,可見光信號(hào)不能穿透墻壁,意味著在生活中用這種網(wǎng)絡(luò),在原則上,不易受到外部的竊聽。 目前的可見光通信系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了不需要在信號(hào)發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的直接視線接觸,因?yàn)樵诒镜丨h(huán)境中的表面反射光就已經(jīng)具有足夠高的信噪比了,滿足了通信需求,F(xiàn)在,Narayan和他的團(tuán)隊(duì)研究了更復(fù)雜的一些環(huán)境情況,即一個(gè)新的發(fā)光元件與原信號(hào)的疊加情況。 研究人員測(cè)量了由LED直接傳輸?shù)男盘?hào)中的噪聲,并將其與熒光和磷光表面介導(dǎo)的信號(hào)進(jìn)行了比較。熒光材料的激發(fā)和去激發(fā)之間的時(shí)間比信號(hào)中同步光子之間的間隔短,所以探測(cè)器附近的熒光顏料保留了入射光的高斯噪聲分布。 Narayan和他的同事們利用鋁酸鍶作為一種磷光劑,另一方面,這種材料表現(xiàn)出了較慢的響應(yīng)。這對(duì)測(cè)量的光子數(shù)波動(dòng)的顯著影響,Narayan解釋說:“在明亮的熒光粉,發(fā)光持續(xù)幾個(gè)小時(shí)的泵光激發(fā)后。這種熒光光源作為一個(gè)獨(dú)立的發(fā)射器,消滅光激發(fā)的歷史信息(調(diào)制)。熒光發(fā)射的光在信號(hào)中表現(xiàn)為噪聲成分,由直接電流的視線泵浦和熒光部分組成! 信號(hào)干擾 改變光子數(shù)分布的能力意味著含有磷光體的涂料可用于掩蔽局部調(diào)制信號(hào)。“你可以限制使用或選擇性使用可見光通信的信號(hào),”Narayan繼續(xù)說道!翱梢姽庑盘(hào)在室內(nèi)應(yīng)當(dāng)是安全通信的,現(xiàn)在我們可以進(jìn)一步擴(kuò)展在可見光信號(hào)的空間內(nèi)的信號(hào)帶寬用戶的寬帶限制。即使房間光線充足,人們也可以使用這些材料來進(jìn)行信號(hào)的干擾。” 這種技術(shù)不僅增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全,長(zhǎng)壽命的發(fā)光效果也讓Narayan和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種節(jié)能的通信方式。雖然信號(hào)不存在于熒光發(fā)射的光中,但研究人員表明,信息可以用一種聲光調(diào)制器在殘余光發(fā)射中進(jìn)行編碼。這意味著即使在LED被切斷后,數(shù)據(jù)也可以繼續(xù)傳輸。 這項(xiàng)研究的全部細(xì)節(jié)已在《Journal of Optics》雜志進(jìn)行了報(bào)道。 |