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新型太赫兹激光器为“T-ray”视觉和高带宽通信提

时间:2019-11-22  作者:我爱军事网 鼎盛军事论坛  来源:http://www.52sdg.com
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[GCN网站20191115日报道随着军事、科学机构和通信公司对稀缺的频谱资源的争夺愈演愈烈,哈佛大学、麻省理工学院和美国陆军的研究人员已经研发出一种紧凑的、室温条件下的、频率广泛可调的太赫兹激光器,它能够提供潜在的高带宽通信、超高分辨率成像以及针对射电天文学的精确远程传感。



到目前为止,电磁频谱中的太赫兹频率(位于微波、红外和可见光频谱之间)因为其发射源体积庞大、效率低下、调谐有限,或者必须在低温下工作,所以在大多数应用中都是不可用的。



然而,这种由商用现成元件制成的新型激光器,可以通过一氧化二氮(俗称笑气)分子的回旋加速增加能量来产生太赫兹波。



太赫兹波可以用于无线通信,而且相较于雷达,具有更高的带宽来传输信息。而现在,科学家们还可以通过这一新型设备调整传输距离。太赫兹波还可能使麻省理工学院的负责人们所说的“T-ray视觉”——看穿衣服、书皮和其他薄材料的能力——成为可能。这种技术可以产生比微波更清晰、分辨率更高的图像,而且远比X射线安全。



麻省理工学院的数学系教授Steven
Johnson说:“通过调整太赫兹频率,你可以选择波在被空气吸收之前能传播多远,从米级到公里级,这样就可以精确控制谁能‘听’到你的太赫兹的信息,谁能‘看’到你的太赫兹的雷达。就像改变收音机的旋钮一样,轻松调谐太赫兹发射源的能力对于开拓无线通信、雷达和光谱学的新应用来说至关重要。”



该文章的共同作者、美国陆军作战能力发展司令部航空与导弹中心高级技术专家Henry
Everitt:“对于这种激光源的需求有很多,比如短程、高带宽无线通信,高分辨率雷达和光谱学。”



这一激光器可用于更好的对皮肤和乳腺癌的成像、药物检测、机场安全以及超高容量的无线光学链路。



Johnson说:“这些气体激光器在很长一段时间内被视为古老的技术,人们认为它们是巨大的、低功率的、不可调谐的东西,所以他们转而去寻求其它的太赫兹源。而现在,我们可以把它们变得更小、更可调、更高效。你可以把它装进你的背包里,或者装进你的汽车里,从而用于无线通信或高分辨率成像。毕竟——你不会想在车里安装一个粒子回旋加速器。”



这项研究发表在《科学》杂志上。(国家工业信息安全发展研究中心 刘彧宽)



(责任编辑:鼎盛军事网)

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