推動超快速Li-Fi通信-光子超晶體

首發(fā)光子超晶體集成人造材料光源，集成兩種人造光學(xué)材料概念的光源，將可能會推動超快速“Li-Fi”通信。

在許多應(yīng)用中，Li-Fi空中光網(wǎng)絡(luò)可能比Wi-Fi和其他射頻系統(tǒng)更具優(yōu)勢。Li-Fi網(wǎng)絡(luò)可以以極高的速度運行；他們可以工作在極寬的頻率范圍；他們能夠避免射頻系統(tǒng)的干擾問題，特別是在高安全性要求環(huán)境，如飛機駕駛艙、核電站；他們不容易被黑客入侵。

普渡大學(xué)電氣和計算機工程教授Evgenii Narimanov說，雖然Li-Fi網(wǎng)絡(luò)的范圍相對有限，但他們不需要視線連接操作。他說，當今的Li-Fi網(wǎng)絡(luò)不能完全發(fā)揮這些潛能，因為它們?nèi)狈线m的光源。

但是將兩個光學(xué)材料概念集成到“光子超高溫”中的設(shè)計可能會填補這一差距。

對于未來的“Li-Fi”技術(shù)發(fā)展而言極具前景，它比Wi-Fi和其他射頻通信系統(tǒng)更加具有優(yōu)勢。

光子超晶體如圖：

圖片來源：Tal Galfsky，紐約市立大學(xué)

在2014年Narimanov首先提出了這個概念。本月，他和紐約市立大學(xué)的同事們在美國國家科學(xué)院院刊（PNAS）的報告中報道了光子超晶體，光子發(fā)射率和強度大大提高。Narimanov說，光子超晶體結(jié)合了超材料和光子晶體的性質(zhì)，“人造”光學(xué)材料通常具有不存在于自然界中的性質(zhì)。

其報道結(jié)果是：集成光子超晶體中極高水平的控制和發(fā)射光的增強。

NAS報告的工作表明 “從根本上講，設(shè)計光子超晶格的問題已經(jīng)解決了” ，Narimanov如是說。但他提醒道，在這些設(shè)備商業(yè)化之前，必須克服重大的工程難題。在這些障礙之中，演示裝置是通過激光光學(xué)抽運的，但是真正商業(yè)化的版本則需要電驅(qū)動并且包含半導(dǎo)體或有機LED。

Narimanov建議道：光子超晶體在成熟時，也可能會在超快光電子學(xué)中占據(jù)其他角色。最有希望的研究途徑之一，就是在量子信息處理中建立更有效的單光子槍。