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可见光通信展露美好前景扭开台灯就上网

发布时间:2019-10-11 17:47:30 阅读: 来源:松子厂家

某日酒饱饭足,你一边打着饱嗝一边随手拧开书桌上的台灯—注意!这是一盏神奇的台灯,只要电脑在它的照耀范围之内,你就能以比现在网速快N多倍的爽翻速度,在网上自由翱翔……这就是有关“可见光通讯”的美好未来。

光无处不在。当人们还在洞穴里生活的时候,光就已经被用来传递信息了—熊熊火光透露出的消息很明确:别惹我,小心把你烤了吃!之后,绵延千里的烽火台通讯系统更是让信息的远程传递变得更加便利—虽然其代表的“狼烟四起”并不是个美好的形容词。

当代人类已不用为发送一个字大费周章,为晚归之人留一盏灯也只用来表达“我等你哦”之类的感情含义,但无论如何,这些以光为载体传递的信息都可以用一位数据来表示:有或者没,是或者否,或者用通信中常用的表示方法:1或者0。

阳光以及其他所有我们能看见的光,都是电磁波中窄窄的一段,更多看不见的电磁波早已把我们包围其中。试图在生活中隔绝一切电磁波的做法不仅可笑,而且完全不可能实现:任何温度在绝对零摄氏度以上的物体都会发射电磁波。虽然如此,在某些要求特殊的地方,仍然需要尽可能地避免过多的高频电磁波干扰,因为这可能会对某些仪器造成损害,这也就是为什么医院禁止使用手机的原因。但这些仪器并不会对可见光过敏,所以如果能够在医院使用“可见光通讯”的话,会更安全。

如今的“可见光通讯”当然不再指烽火台通讯系统,在医院里点一堆篝火的做法显然不可取,传输速度也实在太慢。从上世纪70年代起,科学家们已经开始研究如何使用可见光进行高速通讯,最近更是取得不错的进展。一家德国公司的工程师们已经实现了可见光每秒钟500M的传输速度,也就是说,可见光通讯的每秒钟大概能传输20首MP3;另一家公司已经计划在明年年初上市可见光无线路由器,它能够提供每秒100M的传输速度。。

可见光高速传输的原理和烽火台通讯系统没什么区别,只在具体做法上有点不同,但其对发散光源材质的要求可不一般:假设我们把所有信息都编码成1和0构成的字串,灯亮表示1,灯灭表示0,100M的传输速度则意味着每秒钟需传输1亿多个数字—这需要一秒钟之内,台灯的打开和关闭达上千万次。爱迪生他老人家发明的白炽灯泡无法担此重任。目前来看,只有发光二极管能满足这种如此“变态”开关的要求。

1962年,美国通用电气公司的尼克?何伦亚克发明了世界上第一只发光二极管。今天,从手机闪光灯到街道上的巨大屏幕,这种汉堡包结构的小小光源已经展现出其运用的各种可能性。更令人兴奋的是,人们也已制造出响应时间在纳秒级的发光二极管,用它来发射可见光通讯的数据并不算困难。

发射数据的问题解决了,接受数据的问题如何处理?在“可见光通讯”中,接收数据同样需要异常灵敏的设备—人眼显然不是一个好的选择,视觉暂留现象让人们连日光灯管每秒钟闪烁50次都分辨不出来。电子器件则比人眼的灵敏度高得多,现有的光电感应器已经能识别高频闪光了。它们利用从硅片上接收到的光子产生电流—可以把光电感应器想象成非常灵敏的太阳能电池,只要给一点光就会无比灿烂。

可以预见,“可见光通讯”将带来巨大商机。美国国家科学基金会早在2008年10月,就投资1.85亿美元,召集30所大学的研究人员,预计在十年内开发出“可见光通讯”架构,让人们打开台灯就能上网。

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