ข่าวสารงานวิจัยล่าสุดด้านเลเซอร์สื่อสารอวกาศ

ข่าวสารงานวิจัยล่าสุดของเลเซอร์สื่อสารอวกาศ

ระบบอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียมซึ่งมีความครอบคลุมทั่วโลก ความหน่วงต่ำ และแบนด์วิดท์สูง ได้กลายเป็นแนวทางสำคัญของการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารในอนาคต การสื่อสารด้วยเลเซอร์ในอวกาศเป็นเทคโนโลยีหลักในการพัฒนาระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียมเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้งานที่กว้างขวางในระบบสื่อสารเลเซอร์ในอวกาศด้วยประสิทธิภาพสูง อายุการใช้งานยาวนาน ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และคุณสมบัติการมอดูเลตที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม รังสีคอสมิกจากดวงอาทิตย์ รังสีคอสมิกจากกาแล็กซี และอนุภาคที่มีประจุพลังงานสูงจำนวนมาก เช่น โปรตอน อิเล็กตรอน และไอออนหนักในแถบจับแม่เหล็กโลกในสภาพแวดล้อมของอวกาศ อาจทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ลดลงและอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ ซึ่งเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของระบบสื่อสารเลเซอร์ในอวกาศ

รูปที่ 1 อุปกรณ์ทดลองสำหรับเลเซอร์การประเมินผลการปฏิบัติงาน

เมื่อไม่นานนี้ ทีมวิจัยในประเทศจีนได้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการวิจัยประสิทธิภาพของเลเซอร์จุดควอนตัมในแถบการสื่อสารสำหรับอวกาศ โดยผ่านการออกแบบแถบที่สร้างสรรค์และการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างบริเวณแอ็คทีฟ ทีมวิจัยได้พัฒนาผลการวิจัยล่าสุดของเลเซอร์การสื่อสารในอวกาศซึ่งมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมของอนุภาคพลังงานสูง ซึ่งก็คือเลเซอร์จุดควอนตัม พวกเขาได้ทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบประสิทธิภาพของระบบวัสดุต่างๆ ในสภาพแวดล้อมของอวกาศในเชิงลึก ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างจุดควอนตัมแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบด้านเสถียรภาพของโครงสร้างที่โดดเด่นในสภาพแวดล้อมของอนุภาคพลังงานสูงในวงโคจรต่ำของโลก

จากการค้นพบนี้ ทีมวิจัยได้ออกแบบและประดิษฐ์ประเภทใหม่ได้สำเร็จเลเซอร์จุดควอนตัมอุปกรณ์นี้แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: เมื่อฉีดโปรตอน 3MeV ขึ้นไปถึง 7×1013 cm-2 เลเซอร์จะรักษาปัจจัยการเพิ่มความกว้างของเส้นให้ใกล้เคียงกับศูนย์ ความเข้มเฉลี่ยของสัญญาณรบกวนสัมพันธ์ (RIN) ของอุปกรณ์ต่ำถึง -163 dB/Hz แม้ในปริมาตรการฉีดสูงสุด RIN จะเพิ่มขึ้นเพียง 1 dB/Hz นอกจากนี้ เลเซอร์ยังสามารถทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้เงื่อนไขการตอบรับแสงที่รุนแรงถึง -3.1dB ความสำเร็จนี้ไม่เพียงแต่ยืนยันผลการวิจัยล่าสุดของเลเซอร์สื่อสารในอวกาศเท่านั้น แต่ยังมอบความน่าเชื่อถืออีกด้วยโซลูชันแหล่งกำเนิดแสงเพื่อการสร้างเครือข่ายสื่อสารผ่านดาวเทียมประสิทธิภาพสูง