На свет появился первый в своем роде лазерный радиопередатчик

Радиоволны


Группе исследователей из Гарвардского университета удалось передать в эфир аудиозапись одного из музыкальных произведений при помощи радиопередатчика, ключевым компонентом которого стал полупроводниковый лазер. Этот лазер используется в качестве источника радиочастотных волн, генератора, помимо этого он же выполняет функции модуляции передаваемых и демодуляции принимаемых сигналов. Данные исследования являются первыми шагами в направлении создания новых типов гибридных электронных фотооптических устройств, которые станут базой работы сверхскоростных систем беспроводной связи, Wi-Fi следующего поколения.

Создание лазерного радиопередатчика стало продолжением работы, выполненной исследователями в 2017 году. Тогда ученые обнаружили, что инфракрасная частотная гребенка, создаваемая квантовым каскадным лазером, может быть использована для производства радиосигналов в терагерцовом диапазоне, субмиллиметровом диапазоне электромагнитного спектра. Сигналы этого диапазона имеют потенциал передачи данных в больших количествах и со скоростями, намного превышающими возможности современных средств беспроводной связи. А в 2018 году ученые нашли, что квантовые каскадные лазеры могут работать одновременно в качестве приемников и передатчиков, весьма эффективно кодируя информацию в излучаемых сигналах.

В отличие от обычных лазеров, которые излучают свет с единственной частотой, лазерные частотные гребенки излучают целый набор фиксированных частот одновременно. Эти фиксированные частоты располагаются равномерно на линии спектра и напоминают зубцы расчески. И если выделить определенные частоты из гребенки, создаваемой лазером, то электроны внутри резонатора лазера начинают колебаться с микроволновыми частотами, находящимися в пределах спектра, который можно использовать для беспроводных коммуникаций.

Лазерный радиопередатчик


Как и в традиционных радиопередающих устройствах, в лазерном передатчике используется дипольная антенна. Кодирование передаваемой информации производится при помощи модуляции частотной гребенки. Однако, для приема сигнала в данном случае используется вторая, штыревая антенна, сигнал с которой подается в лазерную частотную гребенку, где производится его фильтрация, выделение и демодуляция. После всего этого сигнал оцифровывается и передается в компьютер для дальнейшей математической обработки.

"Этот лазерный компонент, выполняющий практически все основные функции, может стать частью гибридных интегральных схем, которые будут использоваться в беспроводных коммуникациях следующих поколений" - пишут исследователи, - "Пока что специалисты только мечтают об использовании терагерцовых волн в радиосвязи, но наша работа является первым и большим шагом на пути воплощения этих мечтаний в реальности".




Ключевые слова:
Лазер, Квантовый, Каскадный, Частотная, Гребенка, Излучение, Радиоволны, Терагерцовый, Диапазон, Беспроводная, Связь

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан крошечный уникальный резонатор, способный генерировать сразу несколь ...
  • Создан новый метод оптического измерения расстояния, работающий с рекордно ...
  • Созданы крошечные мембранные антенны, которые обеспечат беспроводной связью ...
  • Создан перестраиваемый полупроводниковый лазер, демонстрирующий высокую эфф ...
  • Японские ученые увеличили скорость Wi-Fi в двадцать раз.




  • 8 мая 2019 19:26
    #1 Написал: Filin

    Публикаций: 0
    Комментариев: 28
    G55+


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.