美國科學家首次實現(xiàn)中紅外線激光的頻率調制
據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)近日報道,美國科學家首次在實驗室實現(xiàn)了中紅外線激光的頻率調制,在波長為100吉赫茲(GHz)及以上的光譜范圍內,移動式平臺不需要使用光纖也能實現(xiàn)每秒傳輸1000億字節(jié)數(shù)據(jù)。新研究有望給通訊方式帶來變革。
最新技術由斯蒂文斯理工學院超速激光光譜實驗室主任、物理學和工程物理學副教授賴納·馬汀尼領導的研究團隊所完成,相關成果發(fā)表在最新一期《應用物理學快報》雜志上,《自然·光子學》雜志也將重點推介該研究。 隨著高速本地環(huán)路網(wǎng)絡互聯(lián)需求的不斷增長,光纖網(wǎng)絡布線難以及成本高的問題日益突出,無線激光通信(OWC)技術開始受到青睞。OWC又稱自由空間激光通信(FSO),該技術不用光纖作為傳輸媒介,而是一種在自由空間中用太赫茲(THz,1012赫)光譜范圍內的激光或光脈沖傳送分組數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)包)的通信系統(tǒng)。 FSO能提供與光纖傳輸相近的速率,且比光纖線路成本低。由于激光技術的進步、激光器件造價的降低,F(xiàn)SO成為當前熱門的一種新通信技術。但該技術也面臨著一些挑戰(zhàn),比如光束的傳輸極易受大霧等天氣環(huán)境的影響而改變光束的傳輸路徑、降低數(shù)據(jù)通信的可靠性等。 而對激光束進行調制能讓FSO技術更好地傳輸更多數(shù)據(jù)。幾年前,馬汀尼團隊實現(xiàn)了中紅外線的幅度調制(AM),但調幅信號容易受灰塵和霧氣的干擾,F(xiàn)在,他們首次實現(xiàn)了中紅外線的頻率調制(FM)。 馬汀尼說:“調幅(AM)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會受環(huán)境的影響,但是,影響調幅傳輸?shù)沫h(huán)境并不會影響調頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù),因此更加可靠。新研究使通過調頻傳輸數(shù)據(jù)成為可能! 作為方興未艾的FSO技術先驅,馬汀尼團隊希望其技術成果能更好地應用于日常生活中。他們的一個關注重點是,將FSO系統(tǒng)同現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)整合在一起,使地上和地下的高速激光通訊成為可能。該研究團隊也在著手研發(fā)一種相位控制檢波器,以與他們最新制造的相位控制發(fā)射器結合在一起,相位控制發(fā)射器將制造出一個全新的相位控制系統(tǒng),使研究人員能管理該系統(tǒng)的方方面面。另外,新研究成果或許也能將化學和生物探測器的探測能力提高100萬倍。 |