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심자외선을 사용하여 통신 발전 촉진
무선 광통신에 심자외선을 사용하는 것은 매우 매력적입니다. 심자외선은 눈에 보이지 않으므로 매우 안전합니다. 대기에는 강력한 필터링 효과가 있으므로 광원의 배경 소음이 매우 낮습니다. 심자외선의 흡수는 적외선만큼 심하지 않아 전송 거리를 연장하는 데 도움이 됩니다.
이러한 장점에 힘입어 지난 수십 년 동안 심자외선 통신에 대한 관심이 높아졌습니다. 최근까지 송신기와 탐지기의 발전으로 오프라인 심자외선 통신 시스템 개발이 촉진되었으며, 이제 중국 팀에 따르면 심자외선 스펙트럼에서 작동하는 최초의 통신 시스템을 통해 이 기술을 새로운 시대로 끌어올렸습니다. 모든 사용자에게 다양한 서비스를 제공합니다.
Nanjing University of Posts and Telecommunications 및 Suzhou Lighting Chip Monolithic Optoelectronics Technology 팀은 태양광 차단 전이중 광통신 시스템을 제안, 제조 및 평가했습니다. 이 시스템은 275nm LED를 광원으로 사용합니다. 이 연구는 햇빛 아래에서 실시간 비디오 통신을 시연하고 통합 무선 모듈을 갖춘 심자외선 통신 네트워크를 구축하여 46m 영역의 사용자에게 액세스를 제공합니다.2.
난징 우편통신대학교 연구팀과 Suzhou Liangxin Photoelectric Technology Co., LTD.의 대변인 Wang Yongjin은 이번 연구의 하이라이트 중 하나는 10Mbit/s의 속도에서 태양 잡음 없이 전송하는 것이라고 말했습니다. 햇빛 아래. 그가 설명하는 또 다른 주요 특징은 네트워킹의 전제 조건을 제공하는 TCP/IP의 사용입니다. 왕용진과 그의 동료들은 심자외선 LED 기술에 대한 전문 지식을 보유하고 있으며, 2022년에 광파장 272nm의 AlGaN 기반 수직형 심자외선 LED를 개발했습니다. 그러나 이번 최신 연구에서는 상용 장치를 사용하여 3개의 송신기 유닛을 구축했습니다. 각각 4개의 LED가 있습니다.
△ 심자외선 네트워크의 구조
Wang Yongjin에 따르면, "이 설계는 송신기의 투과광 전력을 크게 증가시켜 두 개의 원자외선 송수신기 사이의 지점 간 전송 거리를 향상시킵니다."
연구팀이 사용하는 심자외선 LED는 순방향 전압을 낮추고 광추출률을 높이기 위해 박막 플립칩 구조를 사용하며, 이 LED는 인쇄회로기판의 패드에 연결된다. 송신기 장치는 24V의 구동 전압과 34mW의 출력 전력을 갖는 직렬 연결된 4개의 LED로 구성됩니다. 주 방출 파장은 275 nm이고, 이 피크와 관련된 반폭은 10 nm에 불과합니다.
데이터를 전송하기 위해 ON/OFF 모뎀으로 변조된 트랜지스터-트랜지스터 논리 신호가 원자외선 LED에 사용됩니다. 전송된 신호의 감지는 Hamamatsu S14124-20 애벌런치 포토다이오드에 의해 이루어집니다. 266 nm에서 양자 효율은 87%입니다.
왕용진과 그의 동료들은 이 실시간 전이중 통신 시스템의 최대 전송 속도가 10Mbit/s라고 판단했습니다. 고도 82m의 야외 발코니에서 진행된 햇빛 가리기 실험에서 이 전송 속도를 달성했을 때 양방향 패킷 손실률이 각각 1.28%와 1.58%인 것으로 확인되었습니다.
연구팀의 다음 목표는 심자외선 통신의 또 다른 큰 문제인 고속과 장거리를 결합하는 것입니다. Wang Yongjin은 "향후 연구에서 광전자 증배관은 전송 거리를 크게 늘리는 핵심 수신 장치 역할을 할 것"이라고 말했습니다. 그들이 해결하려고 계획하고 있는 또 다른 문제는 모바일 광무선 통신과 관련된 정렬 문제입니다. 왕용진 씨에 따르면 시스템의 실용성을 높이기 위해 자동 정렬 기능이 도입될 예정이다. 엔지니어들의 세 번째 연구 방향은 그들의 기술을 수중 청색광 통신 기술과 같은 다른 통신 시스템과 결합하는 것입니다. 이를 통해 연구팀은 우주-공중-해상 통신 네트워크를 구축할 수 있다.
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