Najnowsze wiadomości badawczelaser do komunikacji kosmicznej
System Internetu satelitarnego, z jego globalnym zasięgiem, niskim opóźnieniem i wysoką przepustowością, stał się kluczowym kierunkiem rozwoju przyszłych technologii komunikacyjnych. Kosmiczna komunikacja laserowa jest podstawową technologią w rozwoju systemu komunikacji satelitarnej.Laser półprzewodnikowywykazuje szeroki potencjał zastosowania w kosmicznym systemie komunikacji laserowej ze względu na wysoką wydajność, długą żywotność, niewielkie rozmiary, lekkość i doskonałe właściwości modulacyjne. Jednakże słoneczne promienie kosmiczne, galaktyczne promienie kosmiczne i duża liczba wysokoenergetycznych naładowanych cząstek, takich jak protony, elektrony i ciężkie jony w pasie geomagnetycznym w środowisku kosmicznym mogą prowadzić do pogorszenia wydajności urządzenia, a nawet do awarii urządzenia, co poważnie zagraża niezawodności i stabilności kosmicznych systemów komunikacji laserowej.
RYS.1. Urządzenie eksperymentalne dolaserocena wydajności
Niedawno zespół badawczy w Chinach poczynił istotne postępy w badaniach nad wydajnością laserów kropek kwantowych w paśmie komunikacyjnym dla kosmosu. Dzięki innowacyjnej konstrukcji pasma i optymalizacji struktury regionu aktywnego, zespół pomyślnie opracował najnowsze wyniki badań laserów komunikacyjnych dla kosmosu, które mają doskonałą wydajność w środowisku cząstek wysokoenergetycznych, laserów kropek kwantowych. Przeprowadzili dogłębną analizę porównawczą wydajności różnych systemów materiałowych w środowisku kosmicznym. Wyniki eksperymentów pokazują, że struktura kropki kwantowej wykazuje niezwykłe zalety stabilności strukturalnej w środowisku cząstek wysokoenergetycznych niskiej orbity okołoziemskiej.
Na podstawie tego odkrycia zespół badawczy pomyślnie zaprojektował i wyprodukował nowy typlaser kwantowy. Urządzenie wykazuje doskonałą wydajność w ekstremalnych warunkach: przy wstrzykiwaniu protonów o energii 3MeV do 7×1013 cm-2 laser utrzymuje współczynnik wzmocnienia szerokości linii bliski zera; Średni względny szum intensywności (RIN) urządzenia wynosi zaledwie -163 dB/Hz, nawet przy maksymalnej objętości wstrzykiwania RIN wzrasta tylko o 1 dB/Hz. Ponadto laser może nadal pracować stabilnie w warunkach silnego sprzężenia zwrotnego światła wynoszącego -3,1 dB. To osiągnięcie nie tylko potwierdza najnowsze wyniki badań laserów komunikacji kosmicznej, ale także zapewnia niezawodnąrozwiązanie źródła światłado budowy wydajnych sieci komunikacji satelitarnej.
Czas publikacji: 01-kwi-2025