LiFi这么火！你知道什么样的光源才能用作可见光通信

   近年来，随着白光发光二极管（LED）技术的大力发展，可见光通信（Visible Light Communication，VLC）成为新一代无线通信技术的研究热点之一。VLC也叫LiFi（Light Fidelity），2011年，来自爱丁堡大学的德国物理学家Hardal Hass教授在TED大会上发表了一个关于LiFi技术的演讲，首次将“VLC”称为“LiFi”。

　　LiFi是一种基于光（而不是电波）的新兴无线通信技术，结合了光的照明功能和数据通信功能，如图1所示。LiFi是在不影响LED照明的同时，将信号调制在LED光源上，通过快速开关产生人眼无法感知的高频闪烁信号来传送数据。

　　LiFi的优势

　　相比于当前主流的WiFi通信技术，LiFi有如下优势：

　　（1）容量方面，无线电波的频谱很拥挤，而可见光的频谱宽度（约400THz）比无线电波多10000倍；

　　（2）效率方面，无线电波基站的效率只有5%，大多数能量只是消耗在基站的冷却上，而LiFi的数据可以并行传输，同时提高效率；

　　（3）实用性方面，无线电波只是在基站中获取，不能在飞机上、手术室或者加油站使用WiFi，而全球的每个灯都可容易地接入LiFi热点；

　　（4）安全性方面，无线电波很容易被侵入，而可见光不可以穿墙，甚至窗帘，提供了网络的隐私安全。

　　作为兼顾照明和通信的新技术，LiFi在追求高传输速率的同时，不能影响照明的质量和要求，尤其是在光源的研制上。LiFi的光源既要具备通信光源调制性能好、发射功率大和响应灵敏度高等优点，又要满足照明光源高亮度、低功耗和辐射范围广等特点。

　　LiFi光源选择

　　1、LED

　　目前LiFi技术采用的光源大多数是白光LED，很大一部分的原因得益于LED技术的快速发展。而白光LED的实现方式主要有：蓝色LED芯片激发黄绿色荧光粉转换成白光（PC-LED）、紫外光或紫外LED激发三原色荧光粉产生白光和红、绿、蓝3种LED芯片封装在一起混合产生白光（RGB-LED）。现阶段商用的白光LED产品根据光谱成分的不同，主要分为两大类：PC-LED和RGB-LED，两类白光LED的光谱如图2所示。

　　LED的调制带宽决定了通信系统的信道容量和传输速率，研究LED器件的调制特性是提升新型LiFi系统性能的关键问题之一。LED调制带宽的定义是当LED输出的交流光功率下降到某一参考频率值的50%时（-3dB）的频率。由于PC-LED的黄色荧光粉光谱部分的光电响应比较滞后，如图3所示，导致LiFi光源的调制带宽限制在几个兆赫兹以内，从而限制了整个系统的通信速率，即使在接收端采用蓝色滤波片也未能明显改善该光源的缺陷。