This letter presents a visible light communication (VLC) system based on a single 50- μm gallium nitride light emitting diode (LED). A device of this size exhibits a 3-dB modulation bandwidth of at least 60 MHz - significantly higher than commercially available white lighting LEDs. Orthogonal frequency division multiplexing is employed as a modulation scheme. This enables the limited modulation bandwidth of the device to be fully used. Pre- and postequalization techniques, as well as adaptive data loading, are successfully applied to achieve a demonstration of wireless communication at speeds exceeding 3 Gb/s. To date, this is the fastest wireless VLC system using a single LED.

Recent advances in developing nonlinear optical techniques for processing serial digital information at high speed are reviewed. The field has been transformed by the advent of semiconductor nonlinear devices capable of operation at 100 gigabits per second and higher, well beyond the current speed limits of commercial electronics. These devices are expected to become important in future high-capacity communications networks by allowing digital regeneration and other processing functions to be performed on data signals "on the fly" in the optical domain.

Recent work has shown that substructures are formed within the grains of a cold-worked polycrystalline metal. In this paper, methods are described by which the density of the excess dislocations of one sign in the boundaries between the particles can be found from data obtained from X-ray diffraction photographs. The methods may be extended to give estimates of the excess and total dislocation densities within the particles and the densities in annealed metals. The results for both cold-worked and annealed metals show that the present estimates are less than the usually accepted values. The discrepancy in the case of the cold-worked metals could be due to a different distribution of dislocations in the boundaries which may not be detected by the existing X-ray methods; however a strict comparison cannot be made until more reliable data are available from other physical measurements. It is shown that the usually accepted figure for the dislocation density in annealed metals has no theoretical or experimental support and that the dislocation density in some metal crystals may be very much less. Des travaux récents ont montrés, que lors de l'écrouissage des métaux polycristallins, il y a formation d'une sous-structure. Dans cet article, certaines méthodes sont décrites, au moyen desquelles il est possible d'évaluer l'excès des dislocations d'un signe donné dans les joints de la sous-structure, en partant des données obtenues des photographies de diffraction des rayons X. Ces méthodes peuvent être étendues pour permettre l'évaluation de l'excès et de la densité totale des dislocations au sein de la sous-structure, ainsi que les densités dans les métaux recuits. Les résultats obtenus pour les métaux écrouis et recuits montrent, que les présentes estimations donnent des valeurs inférieures à celles, qui sont généralement accéptées. Dans le cas des métaux écrouis, la différence peut être due à une distribution différente des dislocations dans les joints, qui ne peut pas être dècelée au moyen des méthodes existantes à l'heure actuelle dans le domaine des rayons-X; il est, cependant, impossible de faire des comparaisons correctes avant d'avoir des données plus sûres, provenant d'autres mesures physiques. Il est montré, que les chiffres généralement acceptés pour la densité des dislocations dans des métaux recuits ne sont confirmés ni par la théorie ni par l'expérience, et que la densité des dislocations peut, dans certains cristaux métalliques, être de beaucoup inférieure à ces valeurs. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass innerhalb der Kristallite eines kaltbearbeiteten Metals “Mosaikblöcke” entstehen; in der vorliegenden Arbeit werden Methoden beschrieben, mit Hilfe derer die Dichte der überzähligen Versetzungen eines Vorzeichens in den Grenzen zwischen den Mosaikblöcken auf Grund von Röntgenfeinstrukturdaten gefunden werden kann. Diese Methoden können auf die Abschätzungen der Dichte der überzähligen und der gesamten Versetzungen innerhalb der Mosaikblöcke und der Versetzungsdichte in geglühten Metallen ausgedehnt werden. Die Ergebnisse sowohl für kaltbearbeitete als auch geglühte Metalle zeigen, dass die angegebenen Schätzungen geringer als die üblicherweise angenommenen Werte sind. Der Unterschied im Falle der kaltbearbeiteten Metalle könnte auf eine andere Verteilung der Versetzungen an den Blockgrenzen zurückzuführen sein, die mit den heutigen Röntgenmethoden nicht nachweisbar ist. Ein strenger Vergleich kann jedoch solange nicht angestellt werden, als nicht zuverlässigere Daten aus anderen physikalischen Messungen zur Verfügung stehen. Es wird gezeigt, dass die allgemein zitierten Werte der Versetzungsdichte von geglühten Metallen weder theoretisch noch experimentell fundiert ist, und dass die Versetzungsdichte einiger geglühter Metalle sehr wohl viel geringer sein kann.

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.

We report the high-frequency modulation of individual pixels in 8 × 8 arrays of III-nitride-based micro-pixellated light-emitting diodes, where the pixels within the array range from 14 to 84 μ m in diameter. The peak emission wavelengths of the devices are 370, 405, 450 and 520 nm, respectively. Smaller area micro-LED pixels generally exhibit higher modulation bandwidths than their larger area counterparts, which is attributed to their ability to be driven at higher current densities. The highest optical -3 dB modulation bandwidths from these devices are shown to be in excess of 400 MHz, which, to our knowledge, are the highest bandwidths yet reported for GaN LEDs. These devices are also integrated with a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) driver array chip, allowing for simple computer control of individual micro-LED pixels. The bandwidth of the integrated micro-LED/CMOS pixels is shown to be up to 185 MHz; data transmission at bit rates up to 512 Mbit/s is demonstrated using on-off keying non return-to-zero modulation with a bit-error ratio of less than 1 × 10 -10 , using a 450 nm-emitting 24 μm diameter CMOS-controlled micro-LED. As the CMOS chip allows for up to 16 independent data inputs, this device demonstrates the potential for multi-Gigabit/s parallel data transmission using CMOS-controlled micro-LEDs.

The stresses near the tip of a crack which lies normal to a set of alined fibres is discussed when the elastic properties of the composite are appropriate to those of a carbon reinforced epoxy resin. Splitting parallel to the fibres is expected to occur before fibre fracture only if an interface parallel to the fibres of one fiftieth the strength of the composite parallel to the fibres is present. The two mechanisms of energy dissipation which have been suggested to occur in a fibre composite of brittle fibres in a brittle matrix, namely pull out and debonding, are discussed. Experiments to measure the latter are described. The work of debonding (< 10 4 J m -1 ) is usually less than the work of pull out. The theory of pull out is described and experiments to support it noted. An important result is that the work of pull out increases linearly with fibre diameter, and is likely to be inconveniently small for fibres of diameter ≾ 10 μ m. The relative advantages and disadvantages of fibres of various diameters are discussed. Fibres of diameter ≿ 25 μ m lead to large works of pull out and are stable and easily handled. Thinner fibres (< 10 μ m diameter) give rise to constraint effects which are important in metallic matrices.