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八种LED新技术与应用 哪种叫你眼前一亮?

2016-10-28 00:20
老猫
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  毫无疑问,我们都应当为所有奋战在科技前沿的研发者致敬。所谓的“技术为王”,首先是一种饱含务实精神而又略显残酷的提法。确实,在科学技术领域,日新月异、不进则退。例如美国达特茅斯学院的研究人员就为可见光通信赋予全新的功能;日美韩三国组建的国际研究小组宣布查明了植物蓝光响应的初期过程;LED照明组件制造商Plessey宣布推出新的7070大功率LED系列;青岛杰生多年研发取得了突破性进展,推出寿命达到1万小时的10毫瓦UVC LED产品;复旦大学团队研发的光纤拉丝塔用高效紫外LED光固化系统完成了技术上的创新突破……近期,业界的各种技术进展喜讯连连,下面跟随笔者的指引共同关注一下吧。

  黑暗中也能传送数据的可见光

  据日前外媒报道,美国达特茅斯学院的研究人员为可见光通信赋予全新的功能,透过将传送的数据编码成一种人眼无法察觉但可经由光电二极管侦测的超短频率脉冲,使得可见光也可以在光线暗淡或黑暗的环境中传送数据。又由于传送光源至接收机十分耗电,研究人员利用现成可用的低成本LED与光电二极管,设计出一种新颖的数据编码与LED驱动机制。研究人员必须设计一款有效的驱动电路,能以够快的反应速度(仅几奈秒)实现最低延迟,并提高低成本光电二极管的增益(改善通讯距离)。此外,还有一款优化的轻量级调变方案,可在超低功耗LED的工作周期内尽可能编码至最大位数,同时,研究人员也开发出一款稳健的解调方案,能够可靠地从光脉冲中撷取位。

  研究人员将这项人眼不可见的VLC计划称为‘Dark Light’,它可实现1.6kbps的数据率,支持高达1.8m的通讯距离,而且还可使LED前端功耗从19.8W大幅降低至104mW。而且采用的是500ns光脉冲以及仅0.007%的LED工作周期实现,使得Dark Light LED几乎和“关断”状态的LED没什么分别。据指,DarkLight拓展了VLC的适用场景,因为它本来只是VLC链路可能无缝切换的某种特殊模式。这种模式让以光为基础的通讯途径始终开启,而无论实际的光照亮度如何。有趣的是,Dark Light还可根据环境光调整其LED工作周期,使其得以在最大周期下作业,同时保持让人眼无法察觉的亮度。

  研究人员还着眼于接收器如何同时从多个LED发射的光脉冲中译码位,以及根据每个LED用于编码数据的时隙组合,在不同的LED中差异化多个同步的位串流。接下来,他们希望提高DarkLight的数据速率和范围,进一步探索更高阶的LED和光电二极管,以便找出DarkLight的最终极限。甚至他们考虑更先进的驱动电路设计,例如脉冲成形技术,可用于产生较短但更高的光脉冲。此外,这种新的VLC编码机制也适用于IR,为人眼的安全降低IR能量,而这也是未来要研究的方向之一。

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