Le ultime novità sulla ricerca dilaser per comunicazioni spaziali
Il sistema Internet satellitare, con la sua copertura globale, la bassa latenza e l'elevata larghezza di banda, è diventato la direzione chiave per lo sviluppo futuro delle tecnologie di comunicazione. La comunicazione laser spaziale è la tecnologia fondamentale nello sviluppo del sistema di comunicazione satellitare.Laser a semiconduttoreMostra un ampio potenziale applicativo nei sistemi di comunicazione laser spaziale grazie alla sua elevata efficienza, lunga durata, dimensioni ridotte, peso ridotto ed eccellenti caratteristiche di modulazione. Tuttavia, i raggi cosmici solari, i raggi cosmici galattici e un gran numero di particelle cariche ad alta energia come protoni, elettroni e ioni pesanti nella fascia di cattura geomagnetica nell'ambiente spaziale possono causare un degrado delle prestazioni del dispositivo e persino il suo guasto, minacciando seriamente l'affidabilità e la stabilità dei sistemi di comunicazione laser spaziale.
FIG1. Dispositivo sperimentale perlaservalutazione delle prestazioni
Recentemente, un team di ricerca in Cina ha compiuto importanti progressi nella ricerca sulle prestazioni dei laser a punti quantici nella banda di comunicazione spaziale. Grazie a un'innovativa progettazione della banda e all'ottimizzazione della struttura della regione attiva, il team ha sviluppato con successo i più recenti risultati di ricerca sui laser per comunicazioni spaziali, che vantano eccellenti prestazioni nell'ambiente di particelle ad alta energia: i laser a punti quantici. Hanno condotto un'analisi comparativa approfondita delle prestazioni di diversi sistemi di materiali nell'ambiente spaziale. I risultati sperimentali mostrano che la struttura a punti quantici presenta notevoli vantaggi in termini di stabilità strutturale nell'ambiente di particelle ad alta energia dell'orbita terrestre bassa.
Sulla base di questa scoperta, il team di ricerca ha progettato e realizzato con successo un nuovo tipo dilaser a punti quanticiIl dispositivo mostra prestazioni eccellenti in ambienti estremi: con un'iniezione di protoni da 3 MeV fino a 7 × 1013 cm-2, il laser mantiene un fattore di miglioramento della larghezza di linea prossimo allo zero; il rumore di intensità relativa media (RIN) del dispositivo è basso fino a -163 dB/Hz, anche al massimo volume di iniezione, il RIN aumenta di solo 1 dB/Hz. Inoltre, il laser può ancora funzionare stabilmente in condizioni di feedback di luce intensa di -3,1 dB. Questo risultato non solo convalida i più recenti risultati della ricerca sui laser per comunicazioni spaziali, ma fornisce anche un'affidabilitàsoluzione di sorgente luminosaper la costruzione di reti di comunicazioni satellitari ad alte prestazioni.
Data di pubblicazione: 01-04-2025