В мгу и квантовом центре придумали, как сделать спутники меньше, а связь надежнее

Развитие средств и микроэлектроники связи требует от приборной пропускной повышения способности и базы точности, и улучшения эргономики. Для спутников связи и геопозиционирования принципиально важно, дабы они имели как возможно меньший вес и наряду с этим снабжали стабильный сигнал.

В 2012 г. ученые из Столичного национального университета совместно со собственными сотрудниками из Швейцарской высшей технической школы Лозанны совершили изучение, которое может послужить этим задачам. Ученые продемонстрировали, что источником шума в так называемых оптических «гребенках» являются не фундаментальные физические ограничения, а механизмы нелинейных гармонических колебаний, каковые возможно компенсировать. Работа была размещена в издании Nature Photonics.

22 декабря 2013 г. в Nature Photonics показалась новая публикация, в которой находятся дополнительные результаты изучения. Один из авторов статьи, доктор наук физического факультета московского университета и сотрудник сколковского Российского квантового центра Михаил Городецкий, объявил, что они взяли как минимум три ответственных результата: ученые нашли метод генерации стабильных фемтосекундных импульсов (длительностью 10-15 секунд), оптических «гребенок» и СВЧ-сигналов.

Физики воспользовались микрорезонатором (в этом случае: миллиметровым диском из фторида магния, в котором возможно создавать закольцованные, другими словами движущиеся по периметру, электромагнитные колебания) чтобы преобразовать постоянное лазерное излучение в периодические импульсы поразительно маленькой длительности. самые известными подобными устройствами являются лазеры с синхронизацией мод, генерирующие фемтосекунды, импульсы с высокой интенсивностью. Области применения таких лазеров: анализ химических реакций, лазерная хирургия глаз и т. д.

В мгу и квантовом центре придумали, как сделать спутники меньше, а связь надежнее

Русские ученые придумали, как сделать спутники меньше, а сообщение надежнее

«В лазерах с синхронизацией мод употребляются сложные оптические компоненты, специальные зеркала и материалы, — поведал Городецкий. — Мы же смогли добиться стабильных импульсов в пассивном оптическом резонаторе, применяя его собственную нелинейность». Он пояснил, что в будущем это открытие разрешит значительно уменьшить габариты устройств.

Маленькие импульсы, генерируемые в микрорезонаторе, известны как оптические солитоны (стабильные уединенные волны, каковые двигаются, сохраняя структуру и свою величину; примером солитона смогут быть рябь на воде либо цунами). «Мы можем генерировать один стабильный солитон, что будет циркулировать в микрорезонатора. В следствии на подсоединенном оптоволокне мы можем взять последовательность импульсов с периодичностью, равной времени оборота солитона», — пояснил Городецкий.

Продолжительность импульсов составила 100-200 фемтосекунд, но авторы изучения уверены, что солитоны возможно сделать намного более маленькими. Ученые уверены в том, что их открытие разрешит создать новое поколение компактных, стабильных и недорогих оптических импульсных генераторов. Такие импульсы на спектральном языке являются так именуемые оптические «гребенки», каковые произвели революцию в спектроскопии и метрологии и были удостоены Нобелевской премии 2005 г.: ее взяли американец Джон Холл (John Hall) и немец Теодор Хэнш (Theodor Haensch) — «за вклад в развитие лазерной прецизионной спектроскопии, включая технику оптических гребенок»).

Одновременно с этим, как показали исследователи, сигнал, генерируемый таковой «гребенкой» на фотодетекторе, представляет собой СВЧ-сигнал высокой частоты с низким уровнем фазового шума. Подбные СВЧ-генераторы, с низким уровнем шума, играются крайне ключевую роль в современных разработках. Они используются в метрологии, радиолокации, оборудовании связи, включая спутники. Авторы изучения отмечают, что полученные ими результаты имеют громадное значение в таких областях, как спектроскопия, телекоммуникации и астрономия.

Интересно почитать:

А.И. Соколов про квантовую механику, часть первая


Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.