谁还用电波？OLED光通信4Gbps破纪录：屏幕即路由器，灯光即网络！
发布时间：2025-07-24 15:58:50 阅读数： 313
顶部发射的红色 OLED 如下图所示：（左）示意图，（右）显微镜图像。
在追求更快、更灵活无线通信的竞赛中，科学家们盯上了一个你天天都在看的“神器”——智能手机和电视中常见的有机发光二极管（OLED）。
圣安德鲁斯大学与剑桥大学的研究团队最近在顶级期刊《先进光子学》上扔出一枚“炸弹”：他们成功设计出一种新型OLED，能以破纪录的4Gbps速度在超长距离上传输数据！论文的标题为《High-speed organic light-emitting diodes based on dinaphthylperylene achieving 4-Gbps communication》。这可不是小打小闹，它可能彻底颠覆我们未来连接万物（物联网）的方式
可见光通信（VLC），有时也被称为Li-Fi，它利用光线而非无线电波来传输数据。Li-Fi自带“光环”：它具有带宽高、干扰小以及能够与现有照明系统集成等优势。而OLED，凭借其超薄、可弯曲、易量产的特性，简直是给Li-Fi量身定做的发射器。不过，过去大家普遍给OLED贴了张标签：“速度太慢，不堪大用”。
但这次的研究成果，狠狠打破了这一固有认知！研究团队通过精心选择材料并优化OLED的设计，实现了在2米距离内最高4.0千兆比特每秒（Gbps）的数据传输速率，以及在10米距离内达到2.9 Gbps的速率——这两项均创下了OLED基系统的新纪录。相比之下，此前的 OLED 系统最高仅能达到约 2.85 Gbps，且只能在极短距离内实现。
不同OLED的电流密度-电压-辐射特性。我们在测量过程中设定了最大电流密度，以防止电流密度过高导致性能下降。对于S尺寸OLED，最大电流密度限制为160A/cm2，而对于 L 尺寸的 OLED，则仅限于180A/cm2。
这项创纪录的突破关键在于使用了一种名为二萘并苝（DNP）的稳定有机化合物，该化合物以长寿命和快速发光特性而闻名。
研究团队利用DNP制备了OLED，并通过精细调整器件各层的厚度和组成，实现了亮度与速度的平衡。他们还尝试了不同器件尺寸，发现较大尺寸的OLED可在不牺牲速度的前提下发射更多的光，这有助于在更长距离上维持强信号。
为了测试性能，研究团队搭建了一个基于这些OLED作为发射器、高速光电二极管作为接收器的VLC系统。
他们采用了正交频分复用（OFDM）调制技术，该技术常用于Wi-Fi和5G，来最大化数据吞吐量。该系统即使在高速运行时也能保持低误码率，这在一定程度上得益于先进的信号处理和纠错技术。
OLED 的频率特性。（a）在直流偏移处测量的频率响应160A/cm2适合 S 尺寸和180A/cm2针对 L 尺寸。（b）EL 带宽和 PL 带宽的比较。
该研究令人瞩目的一个方面是实现了10米数据链路。在如此长距离下，仅凭单个OLED发射器即可实现近3 Gbps的传输速率，这无疑是一次重大突破，尤其考虑到此前大多数OLED基系统的工作距离均不足半米。
这为OLED可见光通信（VLC）在家庭、办公环境乃至可穿戴设备中的实际应用打开了大门。
研究人员指出，通过提升OLED材料的稳定性、增加光输出以及优化设备架构，数据传输速率有望进一步提升。随着OLED技术在显示和照明行业中的持续发展，它无疑将为无线通信的未来做出贡献。
