С помощью одного синего светодиода французы разогнали сеть LiFi до рекордной скорости

Исследователи из института CEA-Leti установили рекорд по пропускной способности для LiFi-коммуникаций, используя всего один синий GaN-светодиод микрометрового масштаба. Тем самым побит прежний рекорд по пропускной способности на уровне 5,1 Гбит/с и установлен новый - на отметке 7,7 Гбит/с.

Связь LiFi (light fidelity) обещает стать «защищённой WiFi» в помещениях и на транспорте. Данные по сетям LiFi передаются в видимом световом диапазоне, что исключает или крайне затрудняет перехват информации за пределами помещений, где развёрнута эта сеть. Также LiFi поможет развернуть скоростные беспроводные сети там, где электромагнитное излучение может навредить сложному электронному оборудованию - в больницах, на производстве или на борту самолётов.

Уникальность поставленного в CEA-Leti эксперимента заключается ещё в том, что впервые высокоскоростная связь проведена с помощью одиночного синего светодиода из нитрида галлия размерами 10 мкм. Это обещает высокую интеграцию приёмопередатчиков LiFi и приличную энергоэффективность, хотя для передачи данных на средние и большие дистанции потребуется матрица из подобных светодиодов.

«Эта технология имеет потрясающий потенциал для приложений массового рынка, - говорит Бенуа Мископейн (Benoit Miscopein), научный сотрудник CEA-Leti. Мультисветодиодные системы могли бы заменить WiFi, но широкое внедрение потребует процесса стандартизации для обеспечения взаимодействия систем различных производителей. Чтобы стимулировать отрасль к внедрению этого стандарта, в 2019 году был создан Альянс LiFi».

Схема установки, на которой был поставлен рекорд (CEA-Leti)

Ширина полосы пропускания одиночного светодиода размерами 10 мкм составляет 1,8 ГГц. Чтобы эту полосу сохранить для каждого microLED в матрице из тысяч микросветодиодов, потребуются гибридные решения, а именно - интеграция светоизлучающей матрицы с управляющими драйверами, где каждый пиксель будет управляться логикой с минимальными задержками. Драйверы нельзя располагать далеко от светоизлучающей матрицы LiFi, иначе скорость передачи резко снизится. Зато такая гибридная система обеспечит множественный защищённый доступ к «световой» сети, но на этом пути предстоит сделать ещё очень много.