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美解决激光短板 研发基于LED的超快速WiFi

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共0条评论】【我要评论 时间:2015年8月03日
自上世纪60年代问世以来,激光已在多个领域“大显身手”,但它一直有一个短板,就是只能发出单一波长的光。现在,美国科学家解决了这个问题,他们首次研制出了一款能发白光的激光器。研究人员表示,白光激光器比发光二极管(LED)更亮且能效更高,未来将在照明和无线通讯领域发挥重要作用。

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由美国亚利桑那州立大学电子、计算机和能源工程学院的宁存政(音译)领导的团队研制出一种新奇的纳米薄片。这块纤细半导体的大小仅为头发丝的五分之一,厚度仅为头发丝厚度的千分之一,其拥有三个平行的部分,每部分能发出红、蓝、绿三原色中的一种颜色的激光。整个设备能发射所有可见光的激光,从红色到绿色再到蓝色,或两者之间的任何颜色,当三原色“相遇”时,就出现了白色的激光。

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最新研究让激光替代LED成为主流LED光源向前进了一步。激光更亮、能效更高且能提供更精确和生动鲜艳的显示颜色,可用于计算机和电视屏幕上。研究人员也证实,他们的新型设备能发出比目前的显示器工业标准多70%的颜色。

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该研究的另一个重要应用或将是可见光通讯领域,未来室内照明系统或也可用于通讯。科学家们目前正在研发的技术名为“Li-Fi”(也就是可见光无线通信,利用快速的光脉冲无线传输信息)。而现在的“Wi-Fi”使用的是无线电波。Li-Fi的速度可以达到Wi-Fi的10多倍,而白色激光Wi-Fi可能是目前正在研发的基于LED的Li-Fi的10到100多倍。

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尽管这个概念非常重要,但要想将这种发白光的激光器应用于现实生活中的照明或显示屏系统内,还面临很大的障碍。研究人员表示,接下来的关键是在电池的驱动下获得同样的白色激光。就目前的演示而言,研究人员必须使用一台激光器来让电子发光。最新实验将为最终在电操作下获得白色激光铺平道路。
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白光激光并非新生儿,在彩色显示、特种照明、外科诊断以及白光干涉实验中它大有用处。但一个“整体的”白光激光器却一直没被发明出来。曾几何时,解决这个问题的方法还是用几台独立的激光器来产生原色。而一台激光器可同时输出红绿蓝三原色,就减少了不必要的庞大装置,省去了对光共轴的困难,又节约了成本。尽管目前这台设备与实际应用之间还有点距离,但第一个验证成功的概念仍不可小觑。
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