Возможное увеличение скорости модуляции светодиодов в беспроводных оптических сетях передачи данных с помощью металлических наночастиц с диэлектрической оболочкой

Возможное увеличение скорости модуляции светодиодов в беспроводных оптических сетях передачи данных с помощью металлических наночастиц с диэлектрической оболочкой

В настоящее время плазмонные эффекты в металлических наночастицах используются, в частности, для повышения эффективности светодиодов. Одним из новых направлений может стать применение плазмонных свойств наночастиц для улучшения характеристик беспроводных оптических сетей, в которых данные передаются с помощью светодиодов (сети Li-Fi). В работе рассмотрены вопросы применения металлических наночастиц с диэлектрической оболочкой для увеличения скорости модуляции светодиодов и, как следствие, увеличения скорости передачи данных в беспроводных оптических сетях, обусловленной возрастанием скорости переходов в нанокристалле при его расположении вблизи поверхности наночастицы. Исследованы зависимости скоростей излучательных и безызлучательных переходов в нанокристалле от длины волны испускания при разных диаметрах металлических ядер и толщинах оболочек. Показано, что, задавая оптимальную конфигурацию наночастицы с оболочкой, можно создавать условия, при которых увеличение скорости излучательных переходов на длине волны испускания нанокристалла будет значительно превышать увеличение скорости безызлучательных переходов. Это позволит увеличить скорость модуляции светодиодов без потери их энергетической эффективности как источников освещения. Полученные результаты могут быть полезны при исследовании флуоресценции молекул и нанокристаллов вблизи наночастиц, а также для улучшения характеристик оптических сетей передачи данных Li-Fi.
Дмитрий Викторович Гузатов
Гродненского государственного университета им. Я. Купалы,Беларусь
Сергей Васильевич Гапоненко
Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси
Ольга Иосифовна Тевель
Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, Беларусь
Поделиться