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        5. 圣安德鲁斯大年夜学新研究或将完全改变光纤通信技巧

          作者:实验帮译 来源:phys.org 时光:2019-03-14 08:50 浏览:233 [投稿]
          圣安德鲁斯大年夜学的一个研究小组已开辟出一种低本钱、高灵敏度的装配,可以或许以史无前例的精度丈量光的波长。

          圣安德鲁斯大年夜学的一个研究小组在激光丈量方面取得了冲破,这将完全改变光纤通信的将来。这项揭橥在近日《威尼斯国际娱乐网站快报Optics Letters》杂志上,新研究注解科学家研究小组已开辟出一种低本钱、高灵敏度的装配,可以或许以史无前例的精度丈量光的波长。

          波长计的成长将促进威尼斯国际娱乐网站和量子传感技巧,进步低一代传感器的性能和光纤通信网络的信息承载才能。在物理学和天文学学院的基尚·多拉基亚传授的带领下,研究小组将激光经过过程一小段人类头发的宽度的光纤材料,将光线散射成一种称为“斑点”的颗粒状图案。

          这类模式被称为故障模仿电视上的模糊“雪”。平日情况下,科学家和工程师都邑尽力清除或最小化其影响。但是,散斑图案的外形随激光波长(或色采)的变更而变更,并且可以在数码相机上记录下来。


          上图中一支笔大年夜小的激光器发出的光经过过程橙色的光纤,记录在相机上。波长计产生的散斑图案显示在电脑屏幕上。

          光可以被认为是一种波。波的反复周期,即波长,对所有益用光的研究都是相当重要的。研究小组利用这类办法以一个阿托计的精度丈量波长。这大年夜约是单个电子大年夜小的千分之一,比之前证实的精确100倍。而丈量激光波长的渺小变更相当于丈量足球场的长度,其精度相当于一个原子的大年夜小。

          在很多科学范畴中,都利用波长计来辨认光的波长。所有的原子和份子都以异常精确的激光波长接收光,是以,在不合的范畴,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剖断,以高分辨率辨认和把持波长的才能异常重要。辨别不合波长的光的才能还许可经过过程光纤通信网络经过过程编码不合波长的数据通道发送更多信息。

          传统的波长计利用周详的高精度威尼斯国际娱乐网站元件来分析波长的变更。在大年夜多半平常研究中利用的最便宜的仪器花费数万英镑。比拟之下,圣安德鲁斯波长计只有20厘米长的光纤和一台拍照机。将来它可能会变得更小。

          Kishan Dholakia博士解释说:“在家里可以很轻易地演示波长计的道理。假设你把激光笔照在粗糙的外面上,比如油漆过的墙壁,或经过过程半透明的材料,比如磨砂过的鞍状物,激光就会被捣乱成颗粒状的斑点图案。假设你移动激光,或改变它的任何属性,你看到切实其实切图案将会产生巨大年夜的变更。正是这类对变更的敏感度使斑点成为丈量波长的好选择。”

          物理学家同时也是天文学学院的Graham Bruce博士,他是论文的重要作者,他说:“今朝在英国和世界各地都有大年夜量的投资,用于开辟新一代的威尼斯国际娱乐网站和量子技巧,这将使我们丈量四周世界的方法、我们交换的方法和我们的技巧产生革命性的变更。他是我们保护数字信息的方法。激光和我们丈量和控制其特点的办法是这一成长的核心,我们信赖我们丈量波长的办法将发挥重要感化。”

          在将来,研究小组欲望展示量子技巧在空间和地球上的利用,并以一种新的、便宜的方法丈量生物医学研究中的光散射。

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