未来,我们正站在一个无线通信技术变革的十字路口。传统无线电频谱的拥挤不堪,以及对更高速率、更大带宽的持续需求,正推动着我们积极探索新的通信方式。在众多新兴技术中,可见光通信(VLC)凭借其独特的优势——丰富的频谱资源、高安全性、抗电磁干扰能力——逐渐崭露头角。而有机发光二极管(OLED),凭借其在光电转换方面的卓越性能,正成为VLC领域中最具潜力的技术之一。全球范围内,OLED在无线通信领域取得的突破性进展,预示着一场全新的通信革命即将到来。

技术革新往往始于材料与工艺的突破,OLED在高速无线通信领域的潜力,首先源于其独特的物理特性。OLED器件能够以极高的速度进行开关操作,这种快速响应的能力为高速数据调制和传输奠定了基础。为了充分发挥OLED的潜能,研究人员不断探索新的材料、优化器件结构设计。他们精心挑选合适的有机材料,并通过精密的器件堆叠设计,显著提升了OLED的电带宽。例如,通过不懈努力,研究团队曾成功将OLED的电带宽提升至465 MHz,实现了单OLED 2.85 Gbps的数据传输速率,一举打破了之前的记录。更令人瞩目的是,在2025年7月,由Harald Haas教授领导的研究团队取得了突破性进展,他们利用OLED技术实现了惊人的4 Gbps通信速度,并且传输距离达到了2米。这一成就不仅再次刷新了OLED基通信速度的世界纪录,更意味着OLED在短距离高速无线通信领域拥有广阔的应用前景。室内无线网络、虚拟现实、增强现实等对高速数据传输有迫切需求的领域,将有望率先受益于这项技术。想象一下,在未来的虚拟现实体验中,你将能够以难以置信的速度接收和处理数据,获得前所未有的沉浸感和交互体验。

除了速度,OLED在长距离通信方面的潜力同样令人瞩目。早期的OLED可见光通信研究通常受限于较短的通信距离,往往局限于几厘米或几十厘米。然而,随着技术的不断进步,研究人员成功地将OLED通信的距离扩展到10米,并实现了接近3 Gbps的数据传输速率。这一突破性的进展,极大地拓展了OLED的应用场景。在智能家居领域,OLED可以作为一种可靠、高效的无线通信解决方案,实现家庭设备之间的无缝连接和数据传输。在工业自动化领域,OLED可以应用于工业控制系统,实现设备之间的实时数据交互,提高生产效率。在车辆间通信领域,OLED可以应用于车辆之间的信息共享,增强行车安全。值得强调的是,这种长距离通信的实现,并非仅仅依赖于提高OLED的发射功率,而是通过精巧的器件设计和先进的信号处理技术,最大限度地减少信号衰减和干扰。同时,研究人员还在探索使用多个OLED发射器来进一步提高通信的可靠性和覆盖范围,这将使得OLED技术在更多场景中得到应用。

与此同时,全球对于互联网传输速度的追求从未停止。日本的研究人员在光纤通信领域取得了令人瞩目的成就,他们利用19芯光纤电缆,成功实现了402 Tbps的数据传输速度,远远超越了之前的世界纪录。虽然这项技术并非直接基于OLED,但它反映了全球对更高带宽、更快速度的强烈需求,也间接推动了OLED等新兴无线通信技术的发展。值得一提的是,日本的研究团队在2020年就已经利用OLED实现了140 Mbps的数据传输速率,虽然与最新的4 Gbps相比略逊一筹,但仍然是当时单OLED发射器的最高记录。更令人兴奋的是,他们还展示了一种能够传输125,000 Gbps数据的技术,这相当于400万倍于普通互联网的速度。这些突破性的进展预示着未来互联网将迎来一场革命性的变革,届时,我们将在网络世界中体验到前所未有的速度和流畅度,无论是下载高清电影、进行在线游戏,还是进行远程协作,都将变得更加快捷、高效。未来,我们可以预见,OLED与光纤通信等技术的结合,将为无线通信技术带来更广阔的发展空间。例如,OLED可以作为光纤网络的接入点,实现室内环境的无线覆盖。或者,OLED可以与光纤通信技术协同工作,实现端到端的高速数据传输。这些技术融合将进一步提升通信速度和容量,推动无线通信技术迈向新的高度。