新型发光涂料使LiFi网络更加安全

含有荧光和磷光等“智能涂料”的设备可以延长生活中光通信网络的可能性，印度先进科学研究中心的K S Narayan团队的最新的一篇报告中，阐述了这个过程。研究人员分析了附近的发光表面对可见光通信系统（VLC）的噪声特性的影响，发现二次发射可能在局部以绝对强度对接收机带宽进行限制。在主LED光源关闭后，荧光粉的剩余光甚至可以被调制来传输信号。 I)
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可见光通信所用的是生活中的可见光，并以一种目前随处可见的WIFI技术类似的方式连接电子设备。正像与它类似的WIFI技术，LiFi技术发挥预期作用在于连接最初的物联网的设备。且又不同于微波，可见光信号不能穿透墙壁，意味着在生活中用这种网络，在原则上，不易受到外部的窃听。 [7gyF}*;  
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目前的可见光通信系统已经实现了不需要在信号发射机和接收机之间的直接视线接触，因为在本地环境中的表面反射光就已经具有足够高的信噪比了，满足了通信需求。现在，Narayan和他的团队研究了更复杂的一些环境情况，即一个新的发光元件与原信号的叠加情况。 !n=@(bT*wT  
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研究人员测量了由LED直接传输的信号中的噪声，并将其与荧光和磷光表面介导的信号进行了比较。荧光材料的激发和去激发之间的时间比信号中同步光子之间的间隔短，所以探测器附近的荧光颜料保留了入射光的高斯噪声分布。 a{lDHk`Wf  
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Narayan和他的同事们利用铝酸锶作为一种磷光剂，另一方面，这种材料表现出了较慢的响应。这对测量的光子数波动的显著影响，Narayan解释说：“在明亮的荧光粉，发光持续几个小时的泵光激发后。这种荧光光源作为一个独立的发射器，消灭光激发的历史信息（调制）。荧光发射的光在信号中表现为噪声成分，由直接电流的视线泵浦和荧光部分组成。” b}G4eXkuj  
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改变光子数分布的能力意味着含有磷光体的涂料可用于掩蔽局部调制信号。“你可以限制使用或选择性使用可见光通信的信号，”Narayan继续说道。“可见光信号在室内应当是安全通信的，现在我们可以进一步扩展在可见光信号的空间内的信号带宽用户的宽带限制。即使房间光线充足，人们也可以使用这些材料来进行信号的干扰。” a0"gt"qA  
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这种技术不仅增强网络安全，长寿命的发光效果也让Narayan和他的团队发现了一种节能的通信方式。虽然信号不存在于荧光发射的光中，但研究人员表明，信息可以用一种声光调制器在残余光发射中进行编码。这意味着即使在LED被切断后，数据也可以继续传输。 (8!#<$  
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这项研究的全部细节已在《Journal of Optics》杂志进行了报道。 ~3{C&c  
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原文来源：http://physicsworld.com/cws/article/news/2017/dec/15/luminescent-paint-makes-lifi-networks-more-secure（实验帮译）