《复旦大学探索GaN基LED实现高频可见光通信 》

• 来源专题：光电信息技术
• 编译者： 王靖娴
• 发布时间：2023-10-11

    据photonics网站8月23日报道，复旦大学团队正在探索可见光通讯（VLC），以达到每秒太比特的数据传输速率。
    该团队使用波分复用技术（WDM）的多色LED阵列。通过V型结构，他们提高了长波长GaN基LED的效率，尤其是绿色和黄色的波长。根据复旦大学团队的研究，用于VLC的GaN基LED阵列系统的数据传输速率显著提高。
    为了建立这个系统，该团队使用了一个硅（Si）衬底，GaN基LED和一个3D结构的量子阱。在LED的有源层中，3D结构对p型GaN层开放。三维结构是一个六边形的V形结构。为了延长GaN基发光二极管的自发发射波长，通常需要在量子阱中加入高铟(In)成分。这可能导致GaN和InN晶格之间的不匹配。

    多色LED阵列包含8个不同的LED单元。最多可同时使用八个独立的波分复用通道。研究人员为该系统编写了先进的数字信号处理技术程序，包括离散多音调制/解调程序、数字预均衡技术和基于神经网络的软件后均衡器。研究人员通过对GaN基LED的物理模型仿真和V型器件的等效电路建模，研究了V型结构再GaN基LED中的作用。

    结果表明，V形坑可以使GaN基LED系统实现更高的电光转换效率和更宽的带宽。研究人员得出结论，在理论上，V坑结构对LED系统的通信性能有积极的影响。他们在实验室用一个真实的通信系统进行了实验验证。

    该系统的大通道容量表明，多色、V型结构增强、基于GaN的LED阵列是6G的一种有前途的技术。等效电路模型和仿真结果表明，V形凹坑显著提高了器件的性能和电光特性，以及对高频信号的响应。研究人员说，最大的改进归因于V形凹坑的使用是在绿色和黄色光谱。这一发现表明，VLC中的“黄色间隙”问题可以通过使用V形结构来解决，从而在绿色和黄色波长中获得有高通信速率。