Последние новости исследований в области лазерной космической связи

Последние новости исследованийкосмический лазер связи

Система спутникового Интернета с ее глобальным покрытием, низкой задержкой и высокой пропускной способностью стала ключевым направлением развития будущих коммуникационных технологий. Космическая лазерная связь является основной технологией в развитии спутниковой коммуникационной системы.Полупроводниковый лазердемонстрирует широкий потенциал применения в системах космической лазерной связи благодаря своей высокой эффективности, длительному сроку службы, малым размерам, малому весу и превосходным характеристикам модуляции. Однако солнечные космические лучи, галактические космические лучи и большое количество высокоэнергетических заряженных частиц, таких как протоны, электроны и тяжелые ионы в геомагнитном поясе захвата в космической среде, могут привести к ухудшению производительности устройства и даже к отказу устройства, что серьезно угрожает надежности и стабильности систем космической лазерной связи.

Рис.1. Экспериментальное устройство длялазероценка эффективности

Недавно исследовательская группа в Китае достигла важного прогресса в исследовании производительности лазеров на квантовых точках в диапазоне связи для космоса. Благодаря инновационному дизайну полосы и оптимизации структуры активной области группа успешно разработала новейшие результаты исследований лазеров космической связи, которые обладают превосходной производительностью в среде частиц высокой энергии, лазеров на квантовых точках. Они провели углубленный сравнительный анализ производительности различных материальных систем в космической среде. Экспериментальные результаты показывают, что структура квантовых точек демонстрирует замечательные преимущества структурной стабильности в среде частиц высокой энергии на низкой околоземной орбите.

На основе этого открытия исследовательская группа успешно спроектировала и изготовила новый типлазер на квантовых точках. Устройство демонстрирует превосходную производительность в экстремальных условиях: при инжекции протонов 3 МэВ до 7×1013 см-2 лазер поддерживает коэффициент усиления ширины линии, близкий к нулю; средний относительный шум интенсивности (RIN) устройства составляет всего -163 дБ/Гц, даже при максимальном объеме инжекции RIN увеличивается всего на 1 дБ/Гц. Кроме того, лазер может стабильно работать в условиях сильной световой обратной связи -3,1 дБ. Это достижение не только подтверждает последние результаты исследований лазеров космической связи, но и обеспечивает надежнуюрешение источника светадля строительства высокопроизводительных сетей спутниковой связи.