Tin tức nghiên cứu mới nhất về laser liên lạc không gian

Tin tức nghiên cứu mới nhất củalaser liên lạc không gian

Hệ thống Internet vệ tinh, với phạm vi phủ sóng toàn cầu, độ trễ thấp và băng thông cao, đã trở thành hướng đi chủ chốt của sự phát triển công nghệ truyền thông trong tương lai. Truyền thông laser không gian là công nghệ cốt lõi trong sự phát triển của hệ thống truyền thông vệ tinh.Laser bán dẫncho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin liên lạc laser không gian nhờ hiệu suất cao, tuổi thọ dài, kích thước nhỏ, trọng lượng nhẹ và đặc tính điều chế tuyệt vời. Tuy nhiên, tia vũ trụ mặt trời, tia vũ trụ thiên hà và một số lượng lớn các hạt tích điện năng lượng cao như proton, electron và ion nặng trong vành đai bắt giữ địa từ trong môi trường không gian có thể dẫn đến suy giảm hiệu suất thiết bị và thậm chí dẫn đến hỏng thiết bị, đe dọa nghiêm trọng đến độ tin cậy và tính ổn định của hệ thống thông tin liên lạc laser không gian.

HÌNH 1. Thiết bị thí nghiệm chotia lazeđánh giá hiệu suất

Gần đây, một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc đã đạt được những tiến bộ quan trọng trong nghiên cứu hiệu suất của laser chấm lượng tử trong băng tần truyền thông cho không gian. Thông qua thiết kế băng tần sáng tạo và tối ưu hóa cấu trúc vùng hoạt động, nhóm đã phát triển thành công các kết quả nghiên cứu mới nhất về laser truyền thông không gian, có hiệu suất tuyệt vời trong môi trường hạt năng lượng cao, laser chấm lượng tử. Họ đã tiến hành phân tích so sánh chuyên sâu về hiệu suất của các hệ thống vật liệu khác nhau trong môi trường không gian. Các kết quả thử nghiệm cho thấy cấu trúc chấm lượng tử thể hiện những lợi thế đáng kể về độ ổn định cấu trúc trong môi trường hạt năng lượng cao của quỹ đạo Trái đất thấp.

Dựa trên khám phá này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế và chế tạo thành công một loạilaser chấm lượng tử. Thiết bị cho thấy hiệu suất tuyệt vời trong môi trường khắc nghiệt: khi tiêm proton 3MeV lên đến 7×1013 cm-2, laser duy trì hệ số tăng cường độ rộng vạch gần bằng không; Độ nhiễu cường độ tương đối trung bình (RIN) của thiết bị thấp tới -163 dB/Hz, ngay cả ở thể tích tiêm tối đa, RIN chỉ tăng 1 dB/Hz. Ngoài ra, laser vẫn có thể hoạt động ổn định trong điều kiện phản hồi ánh sáng mạnh là -3,1dB. Thành tựu này không chỉ xác nhận kết quả nghiên cứu mới nhất của laser liên lạc không gian mà còn cung cấp mộtgiải pháp nguồn sángđể xây dựng mạng lưới truyền thông vệ tinh hiệu suất cao.