使用反射紅外線代替無線電波在空氣中傳輸數據的無線網絡，已經達到每秒一千兆比特的速度——這比最快的Wi-Fi網絡還要快上6至14倍。這種光網絡可以提供更快更安全的通信，尤其適合醫院、飛機和工廠使用，在這些區域中，射頻傳輸會干擾導航設備、醫療器械或控制系統。另一種潛在應用是用于家庭影院的無線網絡；該系統每秒要傳輸1.6Gb的數據，從而能夠在房間內傳播兩個獨立的高清電視頻道，超出所有現存的無線電系統的帶寬。

　　亮點：這個實驗系統每秒可以傳輸1Gb的數據。紅外激光（右邊的黑色設備）被用于傳輸數據。

　　賓夕法尼亞州立大學的研究生賈利爾•法德魯拉（Jarir Fadlullah） 和該校電機工程教授兼信息通信技術研究中心主任穆赫森•凱夫拉德（Mohsen Kavehrad），建造并測試了這個實驗系統。他們的裝置通過調制一束聚焦在天花板上的紅外光，同時使用一種特別改裝的光電探測器收集反射光，從而使數據在房間里傳輸。兩位搭檔說他們的測量結果顯示，該系統能夠支持的數據傳輸速度“遠遠超出”他們現在宣稱的1Gb/s。

　　“這或許會成為下一代無線通信技術，”加州大學河濱分校的電機工程教授徐正元（Zhengyuan Daniel Xu）說。徐還是加州大學普適光通信研究中心（The Center for Ubiquitous Communication by Light，UC-Light Center）的主任，該中心是加州大學各個校區里無線光通信研究人員的協會。“光將帶來比無線電射頻更高的數據速率，而且無線電射頻的頻譜已經十分擁擠。”

　　光無線網絡還可以比無線電網絡提供更少的干擾和更高的安全性，凱夫拉德說。無線電信號可以穿透墻壁和房門，然而光不可以，使得它易于進行頻率復用，并且難以攔截傳輸。他還指出與無線電射頻不同，各類光——紅外線、可見光、紫外線——的光譜區均沒有受到全球管制。這使得光無線網絡更易于商業化。

　　研究人員從70年代后期已經開始研究室內光通信，當時IBM蘇黎世實驗室的工程師們建立了首個工作系統。該技術停滯不前是因為當時互聯網仍處于嬰兒期，也不存在對無線寬帶系統的需求——直到近幾年它的吸引力才再度開始顯現。

　　凱夫拉德的演示是迄今為止論證過的室內無線光網絡中速度最快的，塔夫茨大學的電子與計算機工程助理教授瓦倫西亞•M•喬伊納（Valencia M. Joyner）說。她指出他和法德魯拉實現的傳輸距離，以及他們使用漫射光而不是點對點的光系統，都是非常重要的。“對室內光信號高速傳輸能力的論證存在著許多挑戰，”她說。“他能夠使用散射光演示出一個速度為1Gb/s的系統，這項成果的意義相當重大。它大大降低了收發系統的復雜性。”

　　凱夫拉德和法德魯拉建造的實驗系統使用低能量的紅外激光，防止對眼睛或皮膚的潛在傷害。他們通過一個透鏡聚焦光線，在天花板上生成一個橢圓形的光斑；然后使用一個高靈敏度的光線探測器，叫做雪崩式光敏二極管，來收集從天花板反射的光線。他們使用一個塑料的全息透鏡從天花板光斑收集足夠的反射光，并將它聚焦在光敏二極管的感光區域。通過使用這些透鏡，凱夫拉德和法德魯拉可以在一個面積為8m×4m的房間里傳輸1Gb/s的光信號。

　　自由空間光通信網絡早已用于遠距離的寬帶數據傳輸，但是激光的高能量、對視線無阻擋的要求和接收器與發送器之間極其精確的對準要求，限制了它們的可用性。凱夫拉德和法德魯拉選擇的低能散射光方法不需要這種精確對準，更適用于室內通信。凱夫拉德說他們的系統也能使用可見光和紫外線像紅外線一樣工作。

　　諸如英特爾、InterDigital、西門子、索尼、三星、三菱和三洋等公司都在從事光無線網絡的研究，凱夫拉德和徐說。其中幾家公司是紅外線數據協會（Infrared Data Association，IrDA)的成員，這家行業組織正在開發紅外無線通信的技術標準。IrDA最近宣布了工作速度為1Gb/s的極短距離的視距紅外通信鏈接的GigaIR標準。而為無線個人區域網絡設置標準的IEEE 802.15工作組，正在創建使用可見光的無線網絡的標準，法德魯拉說。

　　凱夫拉德說在光無線網絡成為現實之前， “必須進行大量的工程”。他和法德魯拉在他們的實驗系統中，使用的激光、發射器和接收器并非設計用于通信用途；所有這些設備必須為數據聯網進行優化。然而，凱夫拉德說，如果用于室內照明的白色LED燈的開發繼續保持它現在的速度，那么三年內就可能出現可用的無線光網絡。“主要限制因素將是行業及其政策，以及消費者的需求，”他說。