美國加州大學(xué)戴維斯分校的工程師發(fā)明了一種新型設(shè)備，該設(shè)備可將光脈沖快速轉(zhuǎn)化成電子信號后返回脈沖，測量速度比現(xiàn)有設(shè)備的效率高約1萬倍。這種設(shè)備可被應(yīng)用于超快速、高容量的通訊系統(tǒng)，用以獲取地球表面的圖像和破解保密信息等。相關(guān)報告發(fā)表在近日出版的《自然·光子學(xué)》雜志上。
加州大學(xué)戴維斯分校電子計算機(jī)工程系的柳本(音譯)教授說：“我們發(fā)現(xiàn)了一種途徑，其可在結(jié)合電子學(xué)和光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，測量出極高容量的波形。”
新型設(shè)備比現(xiàn)有測量光脈沖的速度快約1萬倍，其打破了現(xiàn)有技術(shù)的限制，可同時測量出脈沖的振幅和相位，并能實時測量出容量在100太赫茲范圍內(nèi)的信息，而目前電子設(shè)備的信息容量僅能達(dá)到吉赫茲帶寬的十分之一。
研究小組將傳入的信號按頻譜分組，對其進(jìn)行并聯(lián)處理，并最終使其形成一個整體。高頻脈沖可在給定的時間內(nèi)“包裹”更多的信息。如果想捕捉到復(fù)雜的波形并將其快速解碼為數(shù)字電子信號，設(shè)備就需要“捆綁”更多的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為光信號。反之，設(shè)備還需實現(xiàn)從電子信號中獲取光信號。
這一技術(shù)可被用于超高速的通訊體系及光探測和測距系統(tǒng)(LiDAR)中。LiDAR可通過激光脈沖快速掃描地貌景觀，并生成十分詳細(xì)的地球表面三維圖像。研究人員表示，下一步研究團(tuán)隊將致力于把全部設(shè)備植入一枚微型硅晶片中，以便其更好地工作與應(yīng)用。
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