LED照明新应用:可见光通信
发布时间:2015-3-18 消息来源:天琢照明
受访专家:GSC可见光通信项目负责人罗江华博士
发射光电芯片成为发展短板
日本在2003年就成立了可见光通信联盟(VLCC,2014年更名为VLCA),VLCC关于可见光通信的研究范围比较宽广,根据具体的应用场景可分为室内移动通信、可见光定位、可见光无线局域网接入、交通信号灯通信、水下可见光通信等。2008年,欧盟设置家庭吉比特接入计划(OMEGA),OMEGA计划把可见光通信技术列为重要的高速接入技术之一,并且已经取得了丰硕的研究成果。美国的UC-Light、ERCCOWA是全球可见光通信研究的重要机构,主要研究LED照明的高速通信和定位系统,2014年已能实现十米内高清视频及数据信号的实时传输。目前,国外可见光通信产业化正处于研究向商业化试点和推广的关键时期,已有多家公司在不同的应用场合开展了可见光通信的商业应用试点。
总的说来,当前国外可见光通信的商业系统仍局限于模块化产品,没有见到芯片级报道。我国可见光通信现处于技术研发,实验室研究阶段。国内开展了多项可见光通信研究,近年来以中科大、复旦大学、东南大学、暨南大学和解放军信息工程大学等为代表的研发团队在该领域的研究相继取得重大突破。“十三五”期间,广东省正在加大可见光通信产业培育方面的工作力度,以此推动LED产业转型升级。
相比欧美日,中国可见光通信技术产业化工作尽管相对滞后,但随着国家与地方政府大力支持可见光通信技术产业化发展,目前已形成促进可见光通信技术应用的市场力量,未来可见光通信技术实现产业化发展的条件日趋成熟。
相比欧美日,中国可见光通信相对滞后
在现有的可见光产业化发展阶段中,发射光电芯片成为了一个比较限制的因素。目前白光LED芯片的调制带宽非常有限,特别是目前市场上主流照明产品蓝光激发黄色荧光粉类型的白光LED。
目前市场上主流LED的10dB带宽不到20MHz,严重影响了可见光通信系统容量的提升。对于接收光电芯片,可见光通信则普遍采用的硅基探测器芯片主要在红外波段敏感,蓝光效率比较低;在LED可见光通信系统中,存在着强烈的背景噪声及电路固有噪声的干扰,随着传输距离加大,接收器收到的信号渐趋微弱,这也会影响峰值传输速率。由于可见光通信刚刚兴起,对于这种新型通信系统的照明和通信兼容的专用芯片仍是空白。
可见光通信系统的发射端需要波束成形光学系统,接收端需要高效的聚光系统,庞大的光学透镜组给系统的集成化增添了不少难度。克服上述可见光通信产业化核心关键技术,能够形成从接收光电芯片、收发光学天线、控制芯片、通信芯片、收发端机以及未来可见光通信组网,从材料、芯片、模块、系统到网络的整个纵向产业链。