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2.4公里!激光穩定傳輸距離創新紀錄

發布日期:2022-04-26 來源:新華網 點擊率:113

 澳大利亞科學家在最新一期《物理評論快報》雜志上撰文稱,其研發的激光系統創下了激光在大氣中穩定傳輸距離的新紀錄——2.4公里,穩定性為此前系統的100多倍。這一最新進展有助于科學家構建原子鐘,驗證相對論等物理學原理,測試與暗物質有關的理論以及幫助將探測器送入太空等。

        科學家們一直渴望增加激光信號傳輸的距離,但目前這項技術受到自然環境,比如風等因素的限制。在本研究中,西澳大利亞大學科研團隊建造的這款新激光器,實現了在2.4公里距離穩定傳輸信號,穩定性是此前系統的100倍。而且,這一激光器比原子鐘還穩定。

        該團隊使用了一系列方法來保持激光束穩定傳輸,包括控制溫度、降低噪音、通過自動調整裝置固定設備等。在測試時,激光器從一棟建筑的五樓窗戶向1.2公里外的一個地點發射一束激光,遠處的目標由一個反射鏡組成,可以將激光束反射回激光源附近的設備。在整個實驗中,激光束穩定地傳輸了大約5分鐘。

        研究人員指出,一旦他們能夠實現遠程穩定發送激光信號,相關系統能被用于地面站和衛星或軌道飛行器之間的通信。他們還想用這種方式將原子鐘連接起來,因為將地球表面的時鐘與航天器上的時鐘連接起來,可以測試愛因斯坦的廣義相對論——太空中的時鐘應該和地面上的時鐘運行快慢不一致。

        此外,穩定的激光傳輸還可用來改進將飛行器送入太空的技術,也可以創建一個非常大的原子鐘網絡,用于測試各種物理理論,包括與暗物質性質相關的理論。不過,研究人員也強調,此類激光系統必須不受風速和溫度變化、云層湍流和地面運動的影響,而且傳輸距離必須足夠遠。


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