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这可能会彻底改变光纤通信的未来

点击: 次时间:2019-05-15
这种低成本波长计是高度精确的,只使用一段光纤和一台摄像机来拍摄从光纤中产生的散斑图案。(图片来源:圣安德鲁斯大学)
 
来自圣安德鲁斯大学(苏格兰圣安德鲁斯)的一组研究人员在激光测量方面取得了突破,他们说这可能会彻底改变光纤通信的未来。他们还说波长计(或波长计)将提高光和量子传感技术,提高下一代传感器的性能,并扩大光纤网络的信息承载能力。
 
在物理学和天文学学院的基尚·多拉基亚教授的带领下,研究小组将激光通过一小段光纤,将光线散射成一种称为“斑点”的颗粒状图案。如所述,不起作用的字母,散斑图案的形状随激光波长的变化而变化,并且可以在数码相机上记录下来。
 
研究小组利用散斑图以一个阿数计的精度测量波长。这大约是单个电子大小的千分之一,比以前证明的精确100倍。从上下文来看,测量激光波长的微小变化相当于测量足球场的长度,其精度相当于一个原子的大小。
 
波长计在许多科学领域都被用来确定光的波长。所有的原子和分子都以非常精确的激光波长吸取光,因此,在不同的领域,从单个原子的冷却到比外层空间更冷的温度,再到生物和化学样品的鉴定,以高分辨率识别和操纵波长的能力非常重要。区分不同波长的光的能力还允许通过光纤通信网络通过编码不同波长的数据通道发送更多信息。
 
传统的波长计使用精密的高精度光学元件来分析波长的变化。在大多数日常研究中使用的最便宜的仪器花费数万美金。相比之下,圣安德鲁斯波长计只有20厘米长的光纤和一台照相机。将来它可能会变得更小。
 
Dholakia说明说:“在家里,波长计的原理很容易被演示出来。如果你把激光笔照在粗糙的表面上,比如画好的墙壁上,或者通过半透明的材料,比如磨砂的鞍状物,激光就会被扰乱成微粒状。如果你移动激光,或者改变它的任何属性,你所看到的确切图案将会发生巨大的变化。正是这种对变化的敏感度使斑点成为测量波长的好选择。”
 
在未来,研究小组希翼展示量子技术在空间和地球上的应用,并以一种新的、低价的方式测量生物医学研究中的光散射。
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