Najnowsze wiadomości badawczelaser komunikacji kosmicznej
System internetu satelitarnego, z jego globalnym zasięgiem, niskimi opóźnieniami i wysoką przepustowością, stał się kluczowym kierunkiem rozwoju przyszłych technologii komunikacyjnych. Kosmiczna komunikacja laserowa jest kluczową technologią w rozwoju systemów komunikacji satelitarnej.Laser półprzewodnikowywykazuje szeroki potencjał zastosowania w kosmicznych systemach komunikacji laserowej ze względu na wysoką wydajność, długą żywotność, niewielkie rozmiary, lekkość i doskonałe właściwości modulacyjne. Jednakże promieniowanie kosmiczne słoneczne, galaktyczne promieniowanie kosmiczne oraz duża liczba wysokoenergetycznych cząstek naładowanych, takich jak protony, elektrony i ciężkie jony, w pasie geomagnetycznym w środowisku kosmicznym, mogą prowadzić do pogorszenia wydajności urządzenia, a nawet do jego awarii, co poważnie zagraża niezawodności i stabilności kosmicznych systemów komunikacji laserowej.
RYS. 1. Urządzenie eksperymentalne dolaserocena wydajności
Zespół badawczy w Chinach poczynił ostatnio istotne postępy w badaniach nad wydajnością laserów kropek kwantowych w paśmie komunikacyjnym dla kosmosu. Dzięki innowacyjnej konstrukcji pasma i optymalizacji struktury obszaru aktywnego, zespół z powodzeniem opracował najnowsze wyniki badań laserów do komunikacji kosmicznej, które charakteryzują się doskonałą wydajnością w środowisku cząstek wysokoenergetycznych – laserów kropek kwantowych. Przeprowadzili oni dogłębną analizę porównawczą wydajności różnych systemów materiałowych w środowisku kosmicznym. Wyniki eksperymentów pokazują, że struktura kropek kwantowych charakteryzuje się znaczną stabilnością strukturalną w środowisku cząstek wysokoenergetycznych na niskiej orbicie okołoziemskiej.
Na podstawie tego odkrycia zespół badawczy pomyślnie zaprojektował i wytworzył nowy typlaser kropkowy kwantowyUrządzenie charakteryzuje się doskonałą wydajnością w ekstremalnych warunkach: przy wstrzykiwaniu protonów o energii 3 MeV do 7×1013 cm-2 laser utrzymuje współczynnik wzmocnienia szerokości linii bliski zeru; średni względny szum intensywności (RIN) urządzenia wynosi zaledwie -163 dB/Hz, a nawet przy maksymalnej objętości wstrzykiwania RIN wzrasta zaledwie o 1 dB/Hz. Ponadto laser może pracować stabilnie w warunkach silnego sprzężenia zwrotnego światła na poziomie -3,1 dB. To osiągnięcie nie tylko potwierdza najnowsze wyniki badań nad laserami do komunikacji kosmicznej, ale także zapewnia wiarygodnąrozwiązanie źródła światłado budowy wydajnych sieci komunikacji satelitarnej.
Czas publikacji: 01-04-2025