新型激光无线技术问世:362.7 Gbps,能耗仅为 Wi-Fi 的一半

剑桥大学研究团队开发出一种基于激光的芯片级光无线通信系统:在小于1平方毫米的芯片上集成5×5 VCSEL阵列,通过并行独立激光器传输多路数据。测试中21个激光器激活时单激光器速率为13–19 Gbps,总速率达362.7 Gbps;在2米内光照均匀度>90%,多用户四光束可稳定实现约22 Gbps。团队采用微透镜阵列与额外光学组件进行波束整形以减少干扰,能效约1.4纳焦/比特,约为同类Wi‑Fi能耗的一半。研究者表示该技术旨在作为对现有Wi‑Fi的补充,适用于室内场景并可集成照明设备以缓解无线电频谱拥堵。

4 月 4 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(4 月 3 日)发布博文,报道称剑桥大学研究人员开发出一种基于激光的新型无线系统,传输速度超过 360 Gbps,能耗仅为 Wi-Fi 技术的一半。

研究人员指出现代生活依赖快速可靠的无线连接,但传统无线电频谱日趋拥挤,能耗也持续上升,因此决定开发新型光学无线通信系统,利用光代替无线电波传输数据。光拥有更大的可用带宽,不干扰现有无线系统,且能精确定向,特别适合家庭、办公室及数据中心等室内场景。

该系统核心是一块不足 1 平方毫米的芯片,集成了 5×5 VCSEL 阵列。这种红外激光器高效且支持高速运行,每个激光器可独立控制并传输独立数据流,通过并行运行多个激光器,系统大幅提升了总数据容量。

测试显示,在激活的 21 个激光器中,单激光器速度达 13 至 19 Gbps,系统总速率达 362.7 Gbps。

为解决多光束干扰问题,团队设计了紧凑的光学系统,通过微透镜阵列校准光线,附加透镜将光束分配为结构化网格,确保覆盖区域重叠最小。

图源:剑桥大学

测试表明,在 2 米距离内,光照均匀度超过 90%。多用户测试中,四光束同时运行实现了约 22 Gbps 的稳定传输。

能效方面,该系统每比特传输能耗约 1.4 纳焦耳,约为同类 Wi-Fi 技术的一半。研究人员强调,该技术并非取代 Wi-Fi,而是作为补充,缓解无线电网络拥堵。未来该系统可集成于照明设备,构建下一代高性能室内网络。

IT之家附上参考地址

  • Chip-scale beam-shaped optical wireless system for high-speed and energy-efficient connectivity

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