《激光轻推可以帮助摧毁威胁地球通信和导航的空间碎片》

  • 来源专题:集成电路
  • 编译者: Lightfeng
  • 发布时间:2016-08-09
  • 一篇由SPIE,国际社会对光学和光子学、光学工程发表的文章上介绍了一种解决的新方法,在空间轨道的碎片可以被推到地球的大气层中然后使用激光脉冲使它烧起来。

    在“激光去除不规则形状的空间碎片”这个问题上,Stefan Scharring,Jascha Wilken,和德国航空航天中心的Hans Albert Eckel描述了一种应用激光损伤原理的新方法,利用高能激光脉冲修改碎片的轨道,把它推到大气中,使它烧起来。

    作者指出在太空失重状态下,“激光损伤的副作用,在地球上的实验并不是是显而易见的。”当物体一部分被烧蚀,或移除,使用激光束的反冲动力转移到对象。作者模拟强大的激光振荡的危险物质的目标,修改碎片的轨道,使它重新进入和被大气所破坏。

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  • 《DLR天文台将跟踪近地卫星和空间碎片》

    • 来源专题:重大科技基础设施领域知识集成服务平台
    • 编译者:魏韧
    • 发布时间:2020-09-14
    • 伴随着新的研究天文台的建设,德国航空太空中心天文台(DLR)正在尽可能快速、精确和可靠的方式确定低地球轨道物体的性质和轨道。这对于未来的航天飞行至关重要,因为这是防止空间碎片和现役卫星等物体之间发生碰撞的唯一途径。 德国航天太空中心技术物理研究所的研究和发展目标之一是利用专用激光器对轨道物体进行高精度距离测量。德国航空太空中心的研究人员还希望找到先前未知的轨道天体,并利用光谱分析尽可能准确地确定它们的特征,以帮助精确确定这些天体发出的光的波长组成。这将使研究人员能够识别物体的类型,除了它的轨道和旋转周期。 新的研究天文台位于Empfingen创新园区,这台新的望远镜将能够监测轨道上更小的物体,并将大大推动这一研究领域的技术发展,其目标是探测、定位和识别十厘米或以下的物体。 光学天文台的建设项目名称为MS-LART(多光谱大孔径接收器望远镜)。一面直径为1.75米的主镜将被安放在一座15米高的带有可旋转圆顶的建筑中。创新园区交通便捷,为斯图加特-维欣根的德国航天中心科学家提供了理想的研究条件。 望远镜和大楼都将由Astro Systeme Austria公司(ASA)建造。该望远镜预计将在2020年12月首次捕捉到天文物体的光线,正式开幕仪式计划于2021年春季举行。德国航天中心研究天文台届时将成为欧洲同类天文台中最大的一个。德国航天中心和德国联邦经济事务和能源部共同投资了大约250万欧元。 DLR研究人员的观测和测量将特别侧重于在400至2000公里高度上轨道运行的物体。这些近地轨道上的卫星数量正在急剧增加。从长远来看,将导致该区域空间碎片数量的大幅增加,威胁载人和非载人航天活动。据估计,到2020年代末,近地轨道上可能有大约有7万颗卫星和其他物体,特别是由数千颗卫星组成的巨型星群将大大增加这一数字。
  • 《芯片大小的激光器或将取代光纤激光器》

    • 来源专题:光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者:husisi
    • 发布时间:2024-06-26
    • 近日,来自洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员开发了一种芯片集成的掺铒波导激光器,这一新型激光器的性能接近光纤激光器的性能,结合了可调谐性和芯片级光子集成的实用性。 众所周知,光纤激光器使用掺杂稀土元素的光纤作为增益介质。因此与二氧化碳等气体激光器相比具备了高光束质量、高功率、高效率、尺寸小以及光纤输出与柔性加工平台的无缝融合等优势。 而为了满足对芯片级光纤激光器的需求,研究人员转向铒作为增益介质。铒基光纤激光器满足保持高相干性和稳定性的要求而特别有前景。但长期以来,由于难以保持其特有的高性能,铒基光纤激光器小型化一直难以实现。 为此,研究人员首先基于超低损耗氮化硅光子集成电路构建了一米长的片上光腔。洛桑联邦理工学院光子学和量子测量实验室的研究员Yang Liu认为:尽管芯片尺寸紧凑,但我们能够将激光腔设计为米级长度,这要归功于这些微环谐振器的集成,这些谐振器有效地扩展了光路,而无需物理放大器件。 重大突破!芯片大小的激光器或将取代光纤激光器? 然后,该团队在电路中植入了高浓度的铒离子,以选择性地产生激光所需的有源增益介质。最后,他们将电路与III-V族半导体泵浦激光器集成在一起,以激发铒离子,使它们能够发光并产生激光束。 为了改进激光器的性能并实现精确的波长控制,研究人员设计了一种创新的腔内设计,其特点是基于微环的游标滤光片,这是一种可以选择特定频率光的滤光片,以提高激光器的性能并实现精确的波长控制。 该滤光片允许在C波段和L波段内对40 nm的激光波长进行动态调谐,这在调谐和低光谱杂散指标方面都超过了传统的光纤激光器,同时保持与当前半导体制造工艺的兼容性。该设计支持稳定的单模激光,固有线宽为50Hz。 芯片级铒基光纤激光器的输出功率超过10 mW,侧模抑制比大于70 dB,性能优于许多传统激光器。其窄线宽使其能够发出纯净而稳定的光,非常适合传感、陀螺仪、激光雷达和光学频率计量等相干应用。 将铒光纤激光器缩小并整合到芯片级设备中可以使其变得更加经济实惠,为消费电子、医疗诊断和电信领域高度集成的移动系统开辟新的应用。它还可以缩小其他几个应用中的光学技术,包括激光雷达、微波光子学、光频率合成和自由空间通信。