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激光傳輸穩(wěn)定自如創(chuàng)世界紀錄 |
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澳大利亞國際射電天文學(xué)研究中心(ICRAR)和西澳大利亞大學(xué)(UWA)等機構(gòu)的研究人員創(chuàng)造了在大氣層中最穩(wěn)定傳輸激光信號的世界紀錄。相關(guān)論文2021年1月22日發(fā)表于《自然—通訊》。
該團隊將相位穩(wěn)定技術(shù)與先進的自導(dǎo)向光學(xué)終端相結(jié)合,實現(xiàn)了此次最穩(wěn)定的激光傳輸。換句話說,這些技術(shù)允許激光信號從一個點發(fā)送到另一個點,而不會受到大氣的干擾。
研究人員介紹,這項新技術(shù)有效地消除了大氣湍流,實現(xiàn)了在3D模型中校正大氣湍流,即調(diào)整左右、上下。更重要的是,保持其沿著飛行路線運動,就好像飄浮的大氣被移走了。它允許在大氣中發(fā)送高穩(wěn)定的激光信號,同時保持原始信號的質(zhì)量。這一結(jié)果可謂是用一個通過大氣傳輸?shù)募す庀到y(tǒng)比較兩個不同地點間時間流動的全球最精確的方法。
這項研究有廣闊的應(yīng)用前景,可以用來精確地檢驗愛因斯坦的廣義相對論,或者發(fā)現(xiàn)基本物理常數(shù)是否隨著時間而變化。同時,這項技術(shù)的精確測量能力在地球科學(xué)和地球物理學(xué)中也有實際用途,如可以改進有關(guān)地下水位如何隨時間變化的衛(wèi)星研究或?qū)ふ业叵碌V藏。
此外,光通信是一個利用光來傳送信息的新興領(lǐng)域,它還有更多潛在的好處。光通信可以安全地在衛(wèi)星和地球之間傳輸數(shù)據(jù),其速率比目前的無線電通信要高得多。研究人員介紹,該技術(shù)可以幫助人們將衛(wèi)星到地面的數(shù)據(jù)傳輸速率提高幾個數(shù)量級,下一代大型數(shù)據(jù)收集衛(wèi)星將能更快地將關(guān)鍵信息傳送到地面。
據(jù)了解,該研究使用的相位穩(wěn)定技術(shù)最初是為實現(xiàn)平方公里陣列望遠鏡同步傳入信號而開發(fā)的。這個耗資數(shù)十億美元的望遠鏡計劃在西澳大利亞和南非建造!
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2022年2月刊 封面)