澳大利亞國(guó)際射電天文學(xué)研究中心（ICRAR）和西澳大利亞大學(xué)（UWA）等機(jī)構(gòu)的研究人員創(chuàng)造了在大氣層中最穩(wěn)定傳輸激光信號(hào)的世界紀(jì)錄。相關(guān)論文2021年1月22日發(fā)表于《自然—通訊》。

   該團(tuán)隊(duì)將相位穩(wěn)定技術(shù)與先進(jìn)的自導(dǎo)向光學(xué)終端相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了此次最穩(wěn)定的激光傳輸。換句話說(shuō)，這些技術(shù)允許激光信號(hào)從一個(gè)點(diǎn)發(fā)送到另一個(gè)點(diǎn)，而不會(huì)受到大氣的干擾。

   研究人員介紹，這項(xiàng)新技術(shù)有效地消除了大氣湍流，實(shí)現(xiàn)了在3D模型中校正大氣湍流，即調(diào)整左右、上下。更重要的是，保持其沿著飛行路線運(yùn)動(dòng)，就好像飄浮的大氣被移走了。它允許在大氣中發(fā)送高穩(wěn)定的激光信號(hào)，同時(shí)保持原始信號(hào)的質(zhì)量。這一結(jié)果可謂是用一個(gè)通過(guò)大氣傳輸?shù)募す庀到y(tǒng)比較兩個(gè)不同地點(diǎn)間時(shí)間流動(dòng)的全球最精確的方法。

   這項(xiàng)研究有廣闊的應(yīng)用前景，可以用來(lái)精確地檢驗(yàn)愛因斯坦的廣義相對(duì)論，或者發(fā)現(xiàn)基本物理常數(shù)是否隨著時(shí)間而變化。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的精確測(cè)量能力在地球科學(xué)和地球物理學(xué)中也有實(shí)際用途，如可以改進(jìn)有關(guān)地下水位如何隨時(shí)間變化的衛(wèi)星研究或?qū)ふ业叵碌V藏。

   此外，光通信是一個(gè)利用光來(lái)傳送信息的新興領(lǐng)域，它還有更多潛在的好處。光通信可以安全地在衛(wèi)星和地球之間傳輸數(shù)據(jù)，其速率比目前的無(wú)線電通信要高得多。研究人員介紹，該技術(shù)可以幫助人們將衛(wèi)星到地面的數(shù)據(jù)傳輸速率提高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，下一代大型數(shù)據(jù)收集衛(wèi)星將能更快地將關(guān)鍵信息傳送到地面。

   據(jù)了解，該研究使用的相位穩(wěn)定技術(shù)最初是為實(shí)現(xiàn)平方公里陣列望遠(yuǎn)鏡同步傳入信號(hào)而開發(fā)的。這個(gè)耗資數(shù)十億美元的望遠(yuǎn)鏡計(jì)劃在西澳大利亞和南非建造。■