白色激光領(lǐng)導(dǎo)照明通訊兩大產(chǎn)業(yè)革命

自上世紀(jì)60年代問世以來，激光已在多個(gè)領(lǐng)域“大顯身手”，但它一直有一個(gè)短板，就是只能發(fā)出單一波長(zhǎng)的光。現(xiàn)在，美國(guó)科學(xué)家解決了這個(gè)問題，他們首次研制出了一款能發(fā)白光的激光器。研究人員表示，白光激光器比發(fā)光二極管(LED)更亮且能效更高，未來將在照明和無線通訊領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

據(jù)科技日?qǐng)?bào)8月17日消息，據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)7月30日?qǐng)?bào)道，由美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)電子、計(jì)算機(jī)和能源工程學(xué)院的寧存政(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研制出一種新奇的納米薄片。這塊纖細(xì)半導(dǎo)體的大小僅為頭發(fā)絲的五分之一，厚度僅為頭發(fā)絲厚度的千分之一，其擁有三個(gè)平行的部分，每部分能發(fā)出紅、藍(lán)、綠三原色中的一種顏色的激光。整個(gè)設(shè)備能發(fā)射所有可見光的激光，從紅色到綠色再到藍(lán)色，或兩者之間的任何顏色，當(dāng)三原色“相遇”時(shí)，就出現(xiàn)了白色的激光。

最新研究讓激光替代LED成為主流光源向前進(jìn)了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精確和生動(dòng)鮮艷的顯示顏色，可用于計(jì)算機(jī)和電視屏幕上。研究人員也證實(shí)，他們的新型設(shè)備能發(fā)出比目前的顯示器工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多70%的顏色。

該研究的另一個(gè)重要應(yīng)用或?qū)⑹强梢姽馔ㄓ嶎I(lǐng)域，未來室內(nèi)照明系統(tǒng)或也可用于通訊?？茖W(xué)家們目前正在研發(fā)的技術(shù)名為“Li-Fi”(也就是可見光無線通信，利用快速的光脈沖無線傳輸信息)。而現(xiàn)在的“Wi-Fi”使用的是無線電波。Li-Fi的速度可以達(dá)到Wi-Fi的10多倍，而白色激光Wi-Fi可能是目前正在研發(fā)的基于LED的Li-Fi的10到100多倍。

盡管這個(gè)概念非常重要，但要想將這種發(fā)白光的激光器應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的照明或顯示屏系統(tǒng)內(nèi)，還面臨很大的障礙。研究人員表示，接下來的關(guān)鍵是在電池的驅(qū)動(dòng)下獲得同樣的白色激光。就目前的演示而言，研究人員必須使用一臺(tái)激光器來讓電子發(fā)光。最新實(shí)驗(yàn)將為最終在電操作下獲得白色激光鋪平道路。

近日，愛丁堡大學(xué)研究表明，用激光二極管替換現(xiàn)有的LED燈可以大大提升Li-Fi數(shù)據(jù)傳輸速率。雖然基于LED的Li-Fi可達(dá)到10 Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以改善Wi-fi7 Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸速率上限。激光傳輸數(shù)據(jù)的速率可以很容易超出100 Gb/s。