Le ultime novità sulla ricercalaser 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 dei sistemi 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 portare al degrado delle prestazioni del dispositivo e persino al suo guasto, il che minaccia seriamente l'affidabilità e la stabilità dei sistemi di comunicazione laser spaziale.
FIG1. Dispositivo sperimentale perlaservalutazione delle prestazioni
Di recente, 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 prestazioni eccellenti nell'ambiente ad alta energia delle particelle: i laser a punti quantici. Hanno condotto un'analisi comparativa approfondita delle prestazioni di diversi sistemi materiali nell'ambiente spaziale. I risultati sperimentali mostrano che la struttura a punti quantici presenta notevoli vantaggi in termini di stabilità strutturale nell'ambiente ad alta energia delle particelle dell'orbita terrestre bassa.
Sulla base di questa scoperta, il team di ricerca ha progettato e fabbricato 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 forte feedback luminoso 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 comunicazione satellitare ad alte prestazioni.
Data di pubblicazione: 01-04-2025