آخر أخبار الأبحاث المتعلقة بليزر الاتصالات الفضائية

آخر أخبار الأبحاثليزر الاتصالات الفضائية

أصبح نظام الإنترنت عبر الأقمار الصناعية، بتغطيته العالمية، وانخفاض زمن الاستجابة، وسعة نطاقه الترددي العالية، الاتجاه الرئيسي لتطوير تكنولوجيا الاتصالات في المستقبل. وتُعدّ الاتصالات الليزرية الفضائية التقنية الأساسية في تطوير نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.ليزر أشباه الموصلاتيُظهر هذا النظام إمكانات تطبيقية واسعة في أنظمة الاتصالات الليزرية الفضائية بفضل كفاءته العالية، وعمره الطويل، وصغر حجمه، وخفة وزنه، وخصائص تعديله الممتازة. مع ذلك، قد تؤدي الأشعة الكونية الشمسية، والأشعة الكونية المجرية، وعدد كبير من الجسيمات المشحونة عالية الطاقة، مثل البروتونات والإلكترونات والأيونات الثقيلة، في حزام الالتقاط المغناطيسي الأرضي في البيئة الفضائية، إلى تدهور أداء الجهاز، بل وحتى إلى تعطله، مما يُهدد بشكل خطير موثوقية واستقرار أنظمة الاتصالات الليزرية الفضائية.

الشكل 1. جهاز تجريبي لـليزرتقييم الأداء

أحرز فريق بحثي صيني مؤخرًا تقدمًا ملحوظًا في دراسة أداء ليزرات النقاط الكمومية في نطاق الاتصالات الفضائية. فمن خلال تصميم نطاق مبتكر وتحسين بنية المنطقة الفعالة، نجح الفريق في تطوير أحدث نتائج الأبحاث المتعلقة بليزر الاتصالات الفضائية، والتي تتميز بأداء ممتاز في بيئة الجسيمات عالية الطاقة، وتحديدًا ليزرات النقاط الكمومية. وقد أجرى الفريق تحليلًا مقارنًا معمقًا لأداء أنظمة مواد مختلفة في البيئة الفضائية. وتُظهر النتائج التجريبية أن بنية النقاط الكمومية تتمتع بمزايا استقرار هيكلي ملحوظة في بيئة الجسيمات عالية الطاقة في المدار الأرضي المنخفض.

وبناءً على هذا الاكتشاف، نجح فريق البحث في تصميم وتصنيع نوع جديد منليزر النقاط الكموميةيُظهر الجهاز أداءً ممتازًا في البيئات القاسية: فعند حقن بروتونات بطاقة 3 ميجا إلكترون فولت وبكثافة تصل إلى 7×10¹³ سم⁻²، يحافظ الليزر على عامل تحسين عرض الخط الطيفي قريبًا من الصفر؛ ويبلغ متوسط ​​ضوضاء الشدة النسبية (RIN) للجهاز -163 ديسيبل/هرتز، وحتى عند أقصى حجم حقن، لا تزيد ضوضاء الشدة النسبية إلا بمقدار 1 ديسيبل/هرتز. إضافةً إلى ذلك، يظل الليزر يعمل بثبات في ظل ظروف التغذية الراجعة الضوئية القوية التي تبلغ -3.1 ديسيبل. لا يُؤكد هذا الإنجاز صحة أحدث نتائج الأبحاث في مجال ليزرات الاتصالات الفضائية فحسب، بل يُوفر أيضًا مصدرًا موثوقًا.حلول مصادر الضوءلإنشاء شبكات اتصالات فضائية عالية الأداء.