美国和沙特阿拉伯的研究人员宣称，他们首次展示了在白色可见光通信中使用近紫外二极管激光器（NUV LDs）和红绿蓝（RGB）磷光体。该团队的研究人员来自加利福尼亚大学圣巴巴拉分校（UCSB），沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学（KAUST）和美国威斯康星大学麦迪逊分校。

与蓝色发射器相比，使用NUV的优点是能减少太阳辐射的噪音。与LED相比，激光二极管能够以更高的速度进行调制，这是因为激光二极管的限制因素是外腔激光器光子寿命，而不像LED的电子/空穴寿命。研究人员还发现，与LED相比，近紫外二极管激光器（NUV LDs）具有高电流和功率密度，潜力巨大。

白光激光的潜在用途包括可见光无线通讯（LiFi）网络、水下无线光通信（UWOC）和塑料光纤（POF）通信。

该脊形波导激光二极管的规格为410nm，4μm×1200μm，装在半极性（20-21）自立式氮化镓上，横截面无涂层。

图1：（a）基于NUV激光的白光通信系统，采用RGB磷光体进行色彩转换，扩散器提高磷光体发射的均匀性，传输（Tx）和接收（Rx）镜头对光线进行准直，1GHz APD采集传输的光线。 （b）设置照片。

激光用于刺激硅氧树脂中的RGB磷光体混合物，分别为CaAlSiN3:Eu2+, (Ba,Ca,Sr,Mg)2SiO4:Eu2+,及BaMgAl10O17:Eu2+。这些部分在410nm波长的量子产率分别为74％，78％和78％。国际照明委员会将磷光体的色度坐标分别标为（0.65,0.36），（0.27,0.64）和（0.14,0.08）。

将激光二极管安装在散热器和热电冷却器（TEC）上的微波探测台中，激光二极管和磷光体之间的距离在1cm和2cm之间。

连续波激光二极管（CW）15°C阈值电流和电压分别为320mA（6.67kA / cm2）和5.5V。斜度效率为0.36W / A。用于调制的-3dB带宽约为1GHz，高于400mA的偏置。带宽有限是由于雪崩光电探测器（APD），因为原本预计激光二极管具有5GHz或更大等级的带宽。该团队评论说：“随着更高的带宽硅APD的发展，对于类似的基于激光的VLC系统，400mA至600mA的驱动电流预计会产生更高的调制带宽。”

当注入电流从100mA增加到600mA，白光激发的相关色温（CCT）的范围从4700K到4050K不等。注射电流在500mA和600mA时，显色指数（CRI）增加到79。

该团队的一些成员先前用蓝色激光二极管和黄色YAG：Ce磷光体产生的白光，但显色指数（CRI）只能到58。使用蓝色激光二极管与含铅的不稳定的钙钛矿磷光体材料，可以获得更高的CRI（89）和较低的CCT（3236K），但是相关的毒性和安全性问题限制了商业潜力。

使用不归零（NRZ）开/关键（OOK）调制，210-1伪随机二进制序列（PRBS）数据流以每秒1.5吉比特（Gbps）的数据流进行测试，得出3.8x10-3前向纠错 (FEC) 及1.8x10-3的误码率（BER）。清晰的眼图在1.25Gbps和570mA驱动电流时产生。

该团队评论说，“由于APD将系统带宽限制在1GHz，预计实际数据速率大于1.5Gbps。”

研究人员还希望使用不同的方案，比如QAM OFDM与高速光电探测器结合使用，来显著提高数据速率。

来源：本文摘自LEDinside