现代世界正在迅速成为无线红外世界

　　诸如光纤之类的基于光学的技术已经极大地影响了有线通信的时代。现在，他们看起来也将彻底改变无线通信，并通过使用可控的窄红外光束以节能高效且安全的方式分别向用户设备发送大量数据，从而解决传统基于无线电的方法的关键问题。埃因霍温科技大学的研究人员正在开发红外无线通信的新方法，该方法可能会永远改变我们访问数据的方式。

　　现代世界正在迅速成为无线红外世界!到目前为止，室内和室外的大多数无线通信都是基于无线电的。尽管信号调制技术可以将更多数据压缩到有限的射频频谱中，而空间复用可以将多个数据信号合并为一个信号而不需要更多频谱，但我们仍在努力满足指数级增长的数据需求。

　　解决方案可以是光学无线通信，它使用从几百纳米到几微米的宽光谱范围的光波长，包括可见光和红外辐射。Ton Koonen和光子集成研究所的研究人员正在设计原型系统，其容量是当前共享WiFi系统的2000倍。他们已在皇家学会《哲学交易》 A(世界上最古老的进行中的科学杂志)的主题论文光学无线通信的受邀论文中介绍了他们的工作。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)的第一篇论文关于光和颜色的新理论于1672年在同一期刊上发表。

　　可转向的

　　窄光束的光学无线通信具有许多优势;它们易于引导，比无线电波更节能，延迟时间更短(发出命令开始进行数据传输后开始数据传输之前的延迟)，每个用户的容量显着增加，并有助于处理更大的数据量和用户的通信隐私。

　　重要的是，波长超过1400 nm的红外无线通信对眼睛安全，因为这些波长的光永远无法到达眼睛的视网膜，因为它会被晶状体和眼内液体玻璃体液的结合物吸收。因此，人眼安全规定允许自由空间中的红外光束比可见光束承载更多的功率，这在数据传输方面是一个好兆头。

　　对于室内无线通信，携带数据的红外信号很容易操纵。这意味着可以通过一条非共享的通信链路将单个光束精确地定向到单个设备，以例如提供128个单独的信号，每个信号承载高达112 Gbit s -1的信号，如Koonen的实验室所示。相比之下，共享WiFi系统最多可提供7 Gbit s -1，比可操纵的红外系统小3个数量级。

　　高效节能

　　在他们的室内红外无线系统中，光束由来自中央通信控制器(CCC)的光纤承载。当光束到达房间时，它们会使用基于天花板的笔形辐射天线(PRA)传输到预期的设备。但是，红外无线通信的一个缺点是，它要求PRA和接收设备之间具有清晰的视线(LoS)，否则光束将无法到达设备。因此，如果不存在LoS，则包括多个PRA以便从不同方向传输信号。

　　转向过程中的能源效率通过使用被动方法来转向红外光束来确保。这样的方法不需要外部动力，并且可以提供更快的转向速度并且更易于放大。一种这样的方法涉及结合波长衍射功能来调节光的波长。光栅被设计成在特定方向上衍射特定波长，其中波长和相关光束的数量受到激光二极管发射器调谐范围的限制。