近日,澳大利亞(ya) 國際射電天文學研究中心(ICRAR)和西澳大利亞(ya) 大學(UWA)等機構的研究人員創造了在大氣層中最穩定傳(chuan) 輸激光信號的世界紀錄。相關(guan) 論文發表於(yu) 《自然—通訊》。
該團隊將相位穩定技術與(yu) 先進的自導向光學終端相結合,實現了此次最穩定的激光傳(chuan) 輸。換句話說,這些技術允許激光信號從(cong) 一個(ge) 點發送到另一個(ge) 點,而不會(hui) 受到大氣的幹擾。
該論文主要作者、ICRAR和UWA的博士生Benjamin Dix-Matthews表示,新技術有效地消除了大氣湍流。“我們(men) 可以在3D模型中校正大氣湍流,即調整左右、上下,更重要的是,保持其沿著飛行路線運動。”他說。
“就好像飄浮的大氣被移走了,不存在了。”Dix-Matthews說,“它允許我們(men) 在大氣中發送高穩定的激光信號,同時保持原始信號的質量。”
這一結果可謂是用一個(ge) 通過大氣傳(chuan) 輸的激光係統比較兩(liang) 個(ge) 不同地點間時間流動的全球最精確的方法。
ICRAR和UWA高級研究員Sascha Schediwy說,這項研究有令人興(xing) 奮的應用前景。
“如果你在地麵上安裝一個(ge) 光學終端,在太空中的衛星上也安裝一個(ge) ,那麽(me) 你就可以開始探索基礎物理理論了。”Schediwy說,“人們(men) 能比以往任何時候都更精確地檢驗愛因斯坦的廣義(yi) 相對論,或者發現基本物理常數是否隨著時間而變化。”
這項技術的精確測量能力在地球科學和地球物理學中也有實際用途。“例如,這項技術可以改進有關(guan) 地下水位如何隨時間變化的衛星研究,或尋找地下礦藏。”Schediwy說。
此外,光通信是一個(ge) 利用光來傳(chuan) 送信息的新興(xing) 領域,它還有更多潛在的好處。
光通信可以安全地在衛星和地球之間傳(chuan) 輸數據,其速率比目前的無線電通信要高得多。Schediwy說:“該技術可以幫助我們(men) 將衛星到地麵的數據傳(chuan) 輸速率提高幾個(ge) 數量級。下一代大型數據收集衛星將能更快地將關(guan) 鍵信息傳(chuan) 送到地麵。”
據了解,該研究使用的相位穩定技術最初是為(wei) 實現平方公裏陣列望遠鏡同步傳(chuan) 入信號而開發的。這個(ge) 耗資數十億(yi) 美元的望遠鏡計劃於(yu) 2021年在西澳大利亞(ya) 和南非建造。
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