彎曲激光束傳遞信息距離創(chuàng)造世界紀(jì)錄
維也納大學(xué)科學(xué)家成功加密彎曲激光束,并讓彎曲激光束的行進里程達到了143公里。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/340432.htm這一行進記錄創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄,幾乎比之前紀(jì)錄提高了50倍。這一新突破或能給衛(wèi)星通訊方式帶來革命性變化。
光是擁有波峰和波谷的電磁波,組成一束普通激光的所有光波具有同樣的相位,因此能同步到達波峰或波谷。而彎曲光束不同,其內(nèi)不同光波具有不同的相位,使它在行進中呈現(xiàn)出螺旋形狀,這種螺旋狀彎曲激光束加密和傳遞信息幾乎沒有容量限制,成為通訊特別是衛(wèi)星通訊領(lǐng)域的理想選擇。
但風(fēng)云變幻的大氣會對信息傳遞造成干擾,導(dǎo)致傳輸距離無法滿足實際應(yīng)用要求。2014年,維也納大學(xué)的安東·澤林格曾在維也納上空進行了彎曲光傳遞信息實驗,結(jié)果成功將莫扎特和玻爾茲曼的照片加密并傳送了3公里。但要想達到實用,彎曲光必須在不受干擾的自由空間傳遞信息至少幾十公里才行。
此次,澤林格率領(lǐng)他的團隊來到加那利群島,選擇了相距143公里的兩個天文臺進行實驗。他們還通過讓不同彎曲度的光波重疊以加密傳遞更多信息。結(jié)果,這次彎曲激光成功將“HELLO WORLD!(你好世界!)”信息加密,并攜帶其在兩個天文臺間傳遞,當(dāng)?shù)竭_終點破譯后發(fā)現(xiàn),除了最后的感嘆號出錯,變成字母“P”,其他信息完好無損。
新研究創(chuàng)造了彎曲激光傳輸信息最遠(yuǎn)距離紀(jì)錄,只是目前編碼和破譯信息的速度還不及發(fā)送電報所用的摩斯密碼。澤林格團隊接下來會利用已有的自適應(yīng)光學(xué)等技術(shù),提高彎曲光系統(tǒng)的信息傳輸和編譯速度。長期致力于彎曲光通訊研究的南加州大學(xué)科學(xué)家阿蘭·維爾納說:“彎曲光傳輸信息的距離確實是一大挑戰(zhàn),但最新研究證明,我們完全能夠做到。未來它還會帶給我們更多驚喜。”
相關(guān)論文發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。
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