《西光所:构建未来空间超高速光子网络领域“高速路”》

  • 来源专题:光电信息技术
  • 编译者: 王靖娴
  • 日前,国际期刊《光子学研究》以封面文章的形式发表了中国科学院西安光学精密机械研究所在超高速空间激光通信技术研究中的一项重要科研成果论文。文章介绍了该所创新性利用微腔孤子光频梳代替传统半导体激光阵列作为多载波光源,成功实现相距1千米自由空间光通信链路上总速率为1.02太比特每秒的大容量数据传输。这是该所在高速空间激光通信技术成功取得在轨验证后的又一次技术突破,为未来实现更大容量的自由空间激光通信提供了新思路和新手段。


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  • 《国内自主研发的的超高速星地双向激光通信终端发射升空》

    • 来源专题:光电信息技术
    • 编译者:王靖娴
    • 发布时间:2024-03-01
    •     2024年2月3日,由国内激光通信企业氦星光联自主研发的我国首个民营自主可控的超高速星地双向激光通信终端在广东阳江海域搭载捷龙三号火箭顺利升空。     该款通信终端为按星间建造规范研制的星地星间通用产品,关键性能符合卫星互联网技术标准。支持同轨/异轨卫星组网应用,2.5G/5G/10G三档传输速率可调,可满足多用户需求,并具备全天候复合场景适应性。建链时间15秒、传输速率10Gbps、链接精度4微弧度,各项关键指标均为我国星地激光链路试验领先水平。     在充分利用国内外成熟背景成果确保产品技术状态稳定可控,并实现关键性能、技术指标稳居行业前列的同时,通过灵活机动的项目管理办法以及关键核心部组件自主研制等有力措施,实现了研制周期、系统造价大幅下降,以多快好省的商品和服务呼应商业航天对"快速度、准精度、狠效率"的核心诉求。意味着激光通信从高精尖技术前沿加速转向快准狠工业应用阶段。     据悉,本次发射任务主要是为了验证激光通信的几个关键技术:大相对角速度、强大气湍流条件下的星地建链能力;自研光模块及EDFA在轨应用能力;星地双向通信能力。这也是该公司基于战略规划和响应客户需求,紧扣"国产化"和"低成本"锁定的关键方向,近两年研发的工作都是围绕这两个关键点在开展。     据介绍,卫星激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好等优点,是建设空间信息高速公路不可替代的手段,也是当前国际信息领域的前沿科学技术。尤其是星地激光通信技术,技术难度极大,是当前各国竞相开发的热点。     本次终端在轨验证是氦星光联创立以来的第二次在轨验证。2023年1月15日,由该公司自主研发的高通量小型化通信单元在太原发射升空,根据数据判读分析结果,用户确认通信单元和卫星配置的设备接口匹配,传输数据内容完整正确,符合行业标准。该通信单元与国内同类产品相比,重量减轻60%,功耗减轻10瓦以上,各项技术指标及综合性能均处于国内领先水平。     本次在轨验证后,氦星光联的第三次在轨验证工作也已排上日程,将于今年二季度在实现星地通信的基础上,进一步完成高速星间激光通信任务以及小规模激光组网技术。
  • 《普渡大学的研究人员捕获原子以制造用于量子网络的光子晶体管》

    • 编译者:李晓萌
    • 发布时间:2024-08-20
    • 近日,普渡大学的研究人员成功地将铯原子捕获到集成光子电路上,该光子电路的功能相当于光子的晶体管,类似于电子晶体管控制电信号的方式。这项由Chen-Lung Hung副教授领导的突破,发表在《Physical Review X》期刊上,展示了使用冷原子集成纳米光子电路构建量子网络的潜力。 “我们开发了一种技术,使用激光来冷却并密集捕获集成在纳米光子电路上的原子,其中光在一个细小的光子'线'中传播,或者更准确地说,在一条比人的头发细 200 多倍的波导管中传播,”Hung解释说,他也是普渡大学量子科学与工程研究所的成员。 Hung解释说,这些原子被“冻结”到零下459.67华氏度,或仅比绝对零度高0.00002度,基本上处于静止状态。在这种极低的温度下,原子可以被瞄准光子波导的“牵引光束”捕获,并放置在比光的波长短得多的距离上——大约 300 纳米或者相当于病毒的大小。在这个距离下,原子可以非常有效地与限制在光子波导管内的光子相互作用。 Hung进一步提到,他们使用Birck纳米技术中心最先进的纳米加工仪器,将光子波导管设计成直径约为30微米(比人类头发的直径小三倍)的圆形,以创建微环谐振器。然后,光将在微环谐振器内循环,并与被捕获的原子相互作用。 该研究表明,这些被捕获的原子能够控制光子在电路中的传播,从而根据原子的状态允许或阻止光子的传输。如果原子处于正确的状态,光子就可以通过电路传输。如果原子处于另一种状态,光子就会被完全阻挡。原子与光子的相互作用越强,这个门就越有效。这个平台可以为未来的量子计算和光&物质相互作用的新实验铺平道路。 该项目的所有团队都位于普渡大学,多年来一直在推进这一领域研究,并继续探索新的研究方向,包括高效的原子冷却和电路捕获。