作者:刘霞 来源:科技日报 发布时间:2022/1/26 10:23:42
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2.4公里!激光稳定传输距离创新纪录
有助验证相对论等物理学理论

 

科技日报北京1月25日电 (记者刘霞)澳大利亚科学家在最新一期《物理评论快报》杂志上撰文称,其研发的激光系统创下了激光在大气中稳定传输距离的新纪录——2.4公里,稳定性为此前系统的100多倍。这一最新进展有助于科学家构建原子钟,验证相对论等物理学原理,测试与暗物质有关的理论以及帮助将探测器送入太空等。

科学家们一直渴望增加激光信号传输的距离,但目前这项技术受到自然环境,比如风等因素的限制。在本研究中,西澳大利亚大学科研团队建造的这款新激光器,实现了在2.4公里距离稳定传输信号,稳定性是此前系统的100倍。而且,这一激光器比原子钟还稳定。

该团队使用了一系列方法来保持激光束稳定传输,包括控制温度、降低噪音、通过自动调整装置固定设备等。在测试时,激光器从一栋建筑的五楼窗户向1.2公里外的一个地点发射一束激光,远处的目标由一个反射镜组成,可以将激光束反射回激光源附近的设备。在整个实验中,激光束稳定地传输了大约5分钟。

研究人员指出,一旦他们能够实现远程稳定发送激光信号,相关系统能被用于地面站和卫星或轨道飞行器之间的通信。他们还想用这种方式将原子钟连接起来,因为将地球表面的时钟与航天器上的时钟连接起来,可以测试爱因斯坦的广义相对论——太空中的时钟应该和地面上的时钟运行快慢不一致。

此外,稳定的激光传输还可用来改进将飞行器送入太空的技术,也可以创建一个非常大的原子钟网络,用于测试各种物理理论,包括与暗物质性质相关的理论。不过,研究人员也强调,此类激光系统必须不受风速和温度变化、云层湍流和地面运动的影响,而且传输距离必须足够远。

 
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