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“星座中的衛星會組建‘星間互聯網’,之前它們用無線電波‘對話’,現在升級為利用激光鏈路傳遞信息。”航天行雲科技有限公司副總經理杜利近日接受科技日報記者采訪時表示,通過攜帶能夠發射和接收激光的載荷,星間通信將從“電波時代”跨入“激光時代”。在電波時代,衛星之間的通訊信號發射猶如“小李飛刀”,不斷丟出信號包,刀刀命中,但數據量的傳輸體量有所限製。隨著人們通訊需求的增加,很可能出現“擁堵”的情況,就如同一筐“飛刀”有發射需求,“小李”武功再高也很難通過傳統模式完成。星間激光通信給出了解決之道,它猶如動感超人發射的“動感光波”,速度極快能量更大。那麽星間激光通信為什麽能夠滿足更大的需求?具體是一個什麽樣的通信過程呢?實現星間激光通信的難點又在哪裏?又快又“重載”,激光傳輸好處數不勝數隨著衛星通信傳輸數據需求的增加,傳輸數據量劇增,傳統的微波通信受到傳輸容量的限製,成為星間通信“瓶頸”。杜利認為,現代的衛星通信在準確的基礎上,需要量大、實時、傳輸距離遠,這要求衛星通信具有更高的傳輸數據率。既然傳統模式難以完成,那麽什麽載體更能擔大任呢?人們想到了“光”,激光將以接近光速的速度傳遞信息,完成實時、快速的要求。星間激光通信所利用的激光比微波頻率高3—4個數量級。頻率越高意味著它在同樣的時間裏變化越大,就如同一個彈簧的“壓縮”,能夠“壓入”更大量的數據,實現對數據的“重載”。選擇激光作為載體,人們...
發布時間: 2019 - 08 - 16
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據外媒報道,英國研究人員研發出全球領先的複合半導體(CS)技術,能夠為未來的高速數據通信提供支持。英國卡迪夫大學複合半導體研究院(Cardiff University's Institute for Compound Semiconductors,ICS)的一組研究人員與其他人合作,創造了一款超快、高度靈敏的雪崩光電二極管(APD),該款二極管產生的電子“噪音”與其他矽競品的要小。APD是一種利用“光電效應”(光照射到材料時產生)且特別靈敏的半導體設備,能夠將光轉變成電。世界各地都需要速度更快、超級靈敏的APD,用於高速數據通信應用以及自動駕駛汽車的光探測和測距(激光雷達)係統。卡迪夫大學的研究人員在先進材料和設備Ser Cymru研究組教授、ICS的科學主任、Ser Cymru研究組高級工程和材料主席Diana Huffaker的帶領下,與謝菲爾德大學(University of Sheffield)、加州大學洛杉磯分校的加州納米係統研究所(California NanoSystems Institute)合作研發了該技術。Huffaker教授表示:“我們的研究是為了研發出具有超低額外噪音、高靈敏度的雪崩光電二極管,從而使其成為一種高性能接收器,用於網絡和傳感應用。該技術的創新之處在於利用分子束外延(MBE),在原子間“生長”出複合半導體晶體,從而研發出先進材料。此類材料結合了四...
發布時間: 2019 - 08 - 16
瀏覽次數:94
空間激光通信是一種利用激光束作為載波在空間進行圖像、語音、信號等信息傳遞的通信方式。與傳統微波通信相比,激光通信具有傳輸速率快、通信容量大、抗電磁幹擾性能強、保密性高等優點,且其通信終端體積小、功耗低、實用性極高,引發各國研究熱潮。空間激光通信技術的發展和突破對增強空間信息傳輸的實時性、安全性以及未來深空探測意義重大,有望變革未來空間通信技術發展。優勢與挑戰並存隨著空間技術、傳感技術等的發展,衛星及各種航天器所需的信息傳輸量呈指數級增長,目前空間通信所采用的以微波通信為主的通信手段已難以滿足急劇增長的通信容量需求。空間激光通信被認為是最有潛力革新空間通信的顛覆性技術。較高的數據傳輸速率。空間激光通信的載波頻率範圍為190~560太赫茲,為微波通信頻率的數千倍乃至數萬倍,具有巨大的寬帶提升空間,可實現更高的數據傳輸速率,使從空間傳回海量視頻和高精度測量數據成為可能,對於自然災害監測、軍事通信等具有重要的戰略意義。令各國掀起研究熱潮的顛覆性技術—空間激光通信係統終端體積小、質量輕、功耗低。相比於微波,激光的波長要短許多。波長越短,能量越高,所受的衍射作用越小,激光所需的發射和接收天線尺寸可以成倍縮小,使得激光通信係統終端的體積、質量以及功率都遠遠優於微波通信,高度滿足空間應用對有效載荷小型化、輕量化、低功耗的要求。抗電磁幹擾能力強、安全保密性高。空間激光通信采用激光作為載波,激光光束極...
發布時間: 2019 - 07 - 18
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導讀: OCT將半導體激光、超快光學技術,超靈敏探測、電子學、計算機控製和圖像處理技術結合在同一係統之中,相對於傳統檢測手段來說,擁有分辨率高,對樣品無傷害,可獲得樣品的實時測量結果等特點。  光學相幹層析技術( Optical Coherence Tomography, 簡稱OCT )以低相幹測量為原理,是一種新型成像技術,可進行活體組織顯微鏡結構的非接觸式、非侵入性斷層成像。OCT是超聲的光學模擬品,而縱向分辨力更高,又不象X 射線和射頻電磁場一樣對生物體產生不良影響。因此OCT 特別適用於那些具有高散射,非透明性質的樣品,而生物體就是這樣的樣品。    目前OCT越來越多的被應用到生物體組織的診斷,特別是眼科以及皮下組織的病變診斷。其穿透深度幾乎不受眼透明屈光介質的限製,可觀察眼前節,又能顯示眼後節的形態結構,在眼內疾病尤其是視網膜疾病的診斷,隨訪觀察及治療效果評價等方麵具有良好的應用前景。    圖1為OCT影象和超聲波檢測結果進行對比,很顯然,OCT的分辨率更高,影象更清晰。OCT的基本原理如圖2所示,基本功能部分為2Х2的WDM,將檢測光和參考光都輸入光纖,並在光纖耦合器中分成2部分,一部分進入參考臂,一部分進入采樣臂。當參考臂上反射回來的光和采樣臂上反射回來的光進行幹涉的時候,在幹涉臂探測器上將獲得最強信號。然後對不同...
發布時間: 2019 - 01 - 16
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由OFweek中國高科技行業門戶主辦,OFweek激光網承辦的“OFweek 2018第十四屆中國先進激光技術應用峰會暨‘維科杯’激光行業年度評選頒獎典禮”於9月18日在上海虹橋金古源豪生大酒店成功舉辦。本場峰會集結了眾多行業權威專家、一線企業代表,圍繞當前激光行業發展現狀及未來趨勢進行深入探討,並於同期舉辦激光行業年度評選頒獎典禮,共促激光行業健康向前發展。上海市激光技術研究所副所長張偉出席了本次峰會,並作“激光精細加工技術現狀及發展趨勢”主題演講。近些年來,隨著消費電子市場需求的高漲,對光學電子器件精度上的要求越來越高,激光精細加工技術因而備受重視。就目前而言,國內精細加工還在處於起步期,主要存在兩方麵問題:一是光源,即皮秒、飛秒激光器光源的穩定性和可靠性問題,國內光源產品能夠做到真正滿足係統集成需求的還比較少;二是加工工藝,包括麵向構造的加工工藝,這些工藝技術直接決定了設備的整體架構,對下遊加工影響很大。張偉表示,在市場需求的大力驅動下,先進激光技術不斷加速產業應用。2017年是激光器市場的高峰年,市場合計約為125億美元,其中工業激光器總收入超過了34億美元。目前,中國已經成為了全球最大的激光加工係統市場,占到總份額的30%以上,並仍保持著高位增速。在工業激光係統方麵,國產化進程不斷加快,出口比率在持續增加。為了強化產業發展,需要整合資源,完善整個產業上下遊的整體結構。特別...
發布時間: 2019 - 01 - 16
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近日,南京大學化學化工學院陳洪淵院士團隊在基於等離子體激光體係的發光探針方麵取得重要進展。現代生命科學和醫學的高度發達,很大程度上依賴於發光探針的先進性及其發展。過去幾十年,人類創造出一係列的發光物質,並得以在基礎研究、醫學診斷及化學工業等多個層麵廣泛應用。這些發光探針包括:有機熒光染料、半導體量子點、熒光蛋白、上轉換熒光材料、生物發光分子等等。使用不同顏色的發光探針,可觀測生物體係中多種生物分子的協同行為,或同時分析多種特征的疾病標誌物。上述發光探針的發光行為都是基於自發輻射,具有較寬的發射光譜分布。這種寬譜的發光特征,從物性限製了同時標記和檢測的發光探針的種類不過4-5種。如能從物性根源上改變發光探針的發光行為,使其發光呈現出類似激光的單色性,有望大大拓展生命分析的容許通道數。然而,二能級等離子激光體係離實際生物應用還有較大的距離。要在納米尺度內實現光的受激輻射放大,必須對增益介質和諧振腔內的電子躍遷和能量轉移實施精準的設計和調控,以降低激射閾值、延長激射時間,滿足實際生物應用的要求。在激光基礎理論的啟發下,研究團隊通過設計增益介質的電子能級,利用電子的三重激發態躍遷,第一次在實驗上構建了三能級的等離子體激光探針。 受益於三重激發態的長壽命以及自旋禁阻的量子規則,實現了~3 nm的激射線寬、~102 μs的發光壽命以及低至1 mJ cm-2的激射閾值(較之前降低了2個數量級),...
發布時間: 2019 - 01 - 16
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