Visible light communication (VLC) is a promising solution to the increasing demands for wireless connectivity.Micro-sized Gallium Nitride (GaN) light emitting diodes (mirco-LEDs) are strong candidates for VLC due to their high bandwidths.Segmented violet mirco-LEDs are reported in this work with electrical-to-optical bandwidths up to 655 MHz.An orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based VLC system with adaptive bit and energy loading is demonstrated and a data transmission rate of 11.95 Gb/s is achieved with a violet mirco-LED, when the nonlinear distortion of the mirco-LED is the dominant noise source of the VLC system.A record 7.91 Gb/s data transmission rate is reported below the forward error correction threshold using a single pixel of the segmented array when all the noise sources of the VLC system are present.

Gallium-nitride (GaN)-based light-emitting diodes (LEDs) are highly efficient sources for general purpose illumination. Visible light communications (VLC) uses these sources to supplement existing wireless communications by offering a large, licence-free region of optical spectrum. Here, we report on progress in the development of micro-scale GaN LEDs (micro-LEDs), optimized for VLC. These blue-emitting micro-LEDs are shown to have very high electrical-to-optical modulation bandwidths, exceeding 800 MHz. The data transmission capabilities of the micro-LEDs are illustrated by demonstrations using ON–OFF-keying, pulse-amplitude modulation, and orthogonal frequency division multiplexing modulation schemes to transmit data over free space at the rates of 1.7, 3.4, and 5 Gb/s, respectively.

LED-based visible light communications can provide high data rates to users. This can be further increased by the use of wavelength division multiplexing using the different colours required to generate white light to transmit different data streams. In this paper, a trichromatic approach is described and the influence of colour combination on achievable data rate is analysed. A demonstration of LED-based communications which achieves a data rate of >10 Gb/s by using a rate adaptive orthogonal-frequency-division-multiplexing scheme is also reported.

We present an electrically addressable optrode array capable of delivering light to 181 sites in the brain, each providing sufficient light to optogenetically excite hundreds of neurons in vivo, developed with the aim to allow behavioural studies in large mammals. The device is a glass microneedle array directly integrated with a custom fabricated microLED device, which delivers light to 100 needle tips and 81 interstitial surface sites, giving 2-level optogenetic excitation of neurons in vivo. Light delivery and thermal properties are evaluated, with the device capable of peak irradiances > 80 mW/mm^2 per needle at 50 ms pulse widths with tissue temperature increase less than 1 °C. Future designs are explored through optical and thermal modelling and benchmarked against the current device.

Abstract Electron backscatter diffraction and cathodoluminescence are complementary scanning electron microscopy modes widely used in the characterisation of semiconductor films, respectively revealing the strain state of a crystalline material and the effect of this strain on the light emission from the sample. Conflicting beam, sample and detector geometries have meant it is not generally possible to acquire the two signals together during the same scan. Here, we present a method of achieving this simultaneous acquisition, by collecting the light emission through a transparent sample substrate. We apply this combination of techniques to investigate the strain field and resultant emission wavelength variation in a deep-ultraviolet micro-LED. For such compatible samples, this approach has the benefits of avoiding image alignment issues and minimising beam damage effects.