中紅外激光調頻首次實現

　　據美國物理學家組織網3月28日報道，美國科學家首次在實驗室實現了中紅外線激光的頻率調制，在波長為100吉赫茲（GHz）及以上的光譜范圍內，移動式平臺不需要使用光纖也能實現每秒傳輸1000億字節數據。新研究有望給通訊方式帶來變革。

　　最新技術由斯蒂文斯理工學院超速激光光譜實驗室主任、物理學和工程物理學副教授賴納·馬汀尼領導的研究團隊所完成，相關成果發表在最新一期《應用物理學快報》雜志上，《自然·光子學》雜志也將重點推介該研究。

　　隨著高速本地環路網絡互聯需求的不斷增長，光纖網絡布線難以及成本高的問題日益突出，無線激光通信（OWC）技術開始受到青睞。OWC又稱自由空間激光通信（FSO），該技術不用光纖作為傳輸媒介，而是一種在自由空間中用太赫茲(THz，1012赫)光譜范圍內的激光或光脈沖傳送分組數據(數據包)的通信系統。

　　FSO能提供與光纖傳輸相近的速率，且比光纖線路成本低。由于激光技術的進步、激光器件造價的降低，FSO成為當前熱門的一種新通信技術。但該技術也面臨著一些挑戰，比如光束的傳輸極易受大霧等天氣環境的影響而改變光束的傳輸路徑、降低數據通信的可靠性等。

　　而對激光束進行調制能讓FSO技術更好地傳輸更多數據。幾年前，馬汀尼團隊實現了中紅外線的幅度調制（AM），但調幅信號容易受灰塵和霧氣的干擾。現在，他們首次實現了中紅外線的頻率調制（FM）。

　　馬汀尼說：“調幅（AM）傳輸的數據會受環境的影響，但是，影響調幅傳輸的環境并不會影響調頻傳輸的數據，因此更加可靠。新研究使通過調頻傳輸數據成為可能。”

　　作為方興未艾的FSO技術先驅，馬汀尼團隊希望其技術成果能更好地應用于日常生活中。他們的一個關注重點是，將FSO系統同現有的光纖網絡系統整合在一起，使地上和地下的高速激光通訊成為可能。該研究團隊也在著手研發一種相位控制檢波器，以與他們最新制造的相位控制發射器結合在一起，相位控制發射器將制造出一個全新的相位控制系統，使研究人員能管理該系統的方方面面。另外，新研究成果或許也能將化學和生物探測器的探測能力提高100萬倍。