Datenübertragungstechnologie 100-mal schneller als WLAN

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Südkoreanische Wissenschaftler haben eine Art sichtbare Lichtkommunikationstechnologie (VLC) entwickelt, die Daten mithilfe der in Haushalten und Büros üblichen Beleuchtung übertragen kann.

Das VLC-System nutzt rotes, blaues und grünes Licht. Foto: Research Gate — Das VLC-System nutzt rotes, blaues und grünes Licht. Foto: *Research Gate*

Im Gegensatz zur Wireless-Fidelity-Technologie (Wi-Fi), die Funkwellen zur Signalübertragung nutzt, verwendet die Light-Fidelity-Technologie (Li-Fi) eine Lichtquelle, die theoretisch 100-mal schnellere Geschwindigkeiten erreichen kann. Während Li-Fi ein vollwertiges Netzwerksystem ist, das Infrarot- und Ultraviolettlicht integrieren kann, nutzt VLC nur das sichtbare Lichtspektrum. VLC ist nicht beliebt, da die Lichtquelle ständig eingeschaltet sein muss, eine direkte Sichtverbindung zum Empfangsgerät benötigt und nicht im Freien eingesetzt werden kann. Der Einsatz eines VLC-Systems mit weißem Licht verringert zudem die Stabilität und Genauigkeit der Datenübertragung aufgrund von Interferenzen. Laut Live Science vom 17. Januar könnte diese Technologie künftig Wi-Fi in der drahtlosen Kommunikation ersetzen.

Nun simulieren die Forscher weißes Licht, indem sie ein dreifarbiges VLC-System entwickeln, das rotes, blaues und grünes Licht einer OLED-Anordnung nutzt und so das Rauschen reduziert. Zusätzlich wurde eine organische Photodiode (OPD) als Empfänger eingesetzt. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.

„Unsere Lichtquelle kombiniert drei Wellenlängen, reduziert Interferenzen und verbessert die Stabilität und Genauigkeit der Datenübertragung“, erklärt der Professor für Chemieingenieurwesen an der Pohang University of Science and Technology in Südkorea. „Wir sehen diese Technologie als nützliches Werkzeug für viele Branchen, da sie eine drahtlose Kommunikationslösung der nächsten Generation unter Verwendung herkömmlicher Beleuchtungssysteme darstellt.“

OLEDs nutzen eine organische Schicht zur Lichterzeugung und werden häufig in den Displays vieler moderner Fernseher, Smartphones und Laptops eingesetzt. Im Vergleich zu LEDs sind OLEDs umweltfreundlicher, kostengünstiger und leichter. Aufgrund ihrer höheren Empfindlichkeit für bestimmte Wellenlängen eignen sie sich zudem besser für den Einsatz in Receivern. Im Gegensatz zu OLEDs nutzen OPDs organische Halbleiter, um Licht zu absorbieren und in Strom umzuwandeln, ähnlich wie Photovoltaikzellen.

In der Studie konfigurierten die Forscher den OPD mit einem Fabry-Pérot-Interferometer, das aus zwei einander zugewandten gekrümmten Spiegeln besteht. In dieser Anordnung erfasst der OPD eine bestimmte Wellenlänge des vom OLED-Cluster emittierten Lichts. Durch die Datenübertragung vom Sender zum Empfänger demonstrierte das Team, dass selbst Innenbeleuchtung als Lichtquelle zur Datenübertragung in einem Li-Fi-System genutzt werden kann.

Die Wissenschaftler testeten die Technologie unter Laborbedingungen, um Rauschen zu reduzieren und die Datengenauigkeit zu erhöhen. Nun wollen sie das System unter realen Bedingungen testen, um seine Funktionsweise besser zu verstehen. Sie wollen außerdem testen, ob das Li-Fi-System mit einem beweglichen Empfänger funktioniert. Zukünftig könnte ein Nahinfrarotkanal (NIR) das Rauschen weiter reduzieren und so die Reichweite von VLC erhöhen.

An Khang (laut Live Science )

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