Pamirškite Wi-Fi, jį pakeis 100 kartų greitesnė Li-Fi technologija

Korėjos pažangiųjų technologijų institutas (KAIST) pristatė naują belaidžio ryšio būdą, kuris vietoj radijo bangų naudoja šviesą. Kartu su Korėjos standartų ir mokslo tyrimų institutu sukurta technologija aprašyta žurnale Advanced Materials.

Li-Fi (Light Fidelity) – tai belaidžio ryšio technologija, veikianti matomos šviesos spektre nuo 400 iki 800 terahercų. Ji leidžia perduoti duomenis iki 224 Gb/s greičiu – tai yra 100 kartų greičiau nei įprastinis Wi-Fi. Skirtingai nei Wi-Fi, ši technologija neturi dažnio paskirstymo apribojimų ir yra mažiau veikiama trukdžių. Tačiau dėl to, kad šviesos signalas yra atviras, Li-Fi ilgą laiką buvo laikomas mažiau saugiu. Visgi Pietų Korėjos mokslininkai rado sprendimą – naują platformą, kuri vienu metu padidina greitį ir sustiprina saugumą.

Naujosios technologijos pagrindas – aukšto efektyvumo šviesą skleidžiantis triodas, naudojantis ekologiškas kvantines dėmes – medžiagas, kurios yra mažai toksiškos ir itin patikimos. Veikiamas elektrinio lauko, šis elementas generuoja šviesą, kuri praeina per permatomus elektrodus su mikroskopinėmis skylutėmis.

„Optinis siųstuvas su įmontuotu šifravimu“ vienu metu paverčia informaciją į šviesą ir ją užšifruoja. Taip užtikrinamas saugus duomenų perdavimas be sudėtingos papildomos įrangos.

Triodo išorinė kvantinė efektyvumas (EQE) – rodiklis, kuris parodo, kiek efektyviai elektra paverčiama šviesa – pasiekia 17,4 %, o ryškumas siekia 29 000 nitų, tai daugiau nei 10 kartų viršija maksimalią išmaniųjų telefonų OLED ekranų šviesą. Komerciniam naudojimui dažniausiai tinkami laikomi įrenginiai, kurių EQE siekia apie 20 %.

Kad tiksliau suprastų, kaip įrenginys paverčia informaciją į šviesą, tyrėjai naudojo trumpalaikės elektroliuminescencijos analizę. Jie siuntė labai trumpus impulsus (šimtų nanosekundžių trukmės) ir analizavo švytėjimo savybes. Ši analizė padėjo tyrinėti krūvio judėjimą nanosekundžių lygiu ir atskleisti dvikanalės šviesos moduliacijos veikimo mechanizmą.

„Šis tyrimas įveikia esamų optinio ryšio prietaisų apribojimus ir siūlo naują ryšio platformą, kuri ne tik padidina duomenų perdavimo greitį, bet ir saugumą. Technologija, leidžianti vienu metu užšifruoti ir perduoti informaciją be papildomos įrangos, gali būti plačiai pritaikyta įvairiose srityse, kur saugumas yra itin svarbus“, – paaiškino profesorius Čo Himčanas iš KAIST.