About / Advertise
En laserlänk för rymdkommunikation med oöverträffad känslighet i mottagaren är vad en forskargrupp på Chalmers demonstrerat. Resultatet har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature: Light Science & Applications.
En optisk förförstärkare som är i det närmaste fri från brus är vad forskare vid Chalmers utvecklar.
Tidigare har gruppen visat att lösningen kan förlänga räckvidden rejält i ett fibersystem för långdistanskommunikation. Nu har gruppen demonstrerat tekniken på så kallade Free Space-länkar i labbet. Här handlar det om trådlös optisk kommunikation baserad på fri sikt.
 |
| Peter Andrekson |
– Våra resultat visar på metodens fördel när det gäller att utöka räckvidden och datahastigheten i långdistanslänkar för rymdkommunikation, konstaterar professor Peter Andrekson, som leder forskningen, i ett pressmeddelande.
– Resultaten bådar också gott inför framtida försök att bryta igenom flaskhalsen när det gäller att mycket snabbare kunna samla in vetenskapliga data från exempelvis rymdsonder, som rymdorganisationer runt om i världen lider av idag
 |
|
Experimentuppställningen i labbet som används för att emulera en dataöverföringslänk för rymden. |
Testet har skett med utrustning som simulerar långa avstånd. Lösningen bygger på en så kallad faskänslig förstärkare, PSA. Till skillnad mot traditionella förstärkare som har två vågor in – en pump som ger laserverkan och en signal – matas denna förstärkare med tre vågor: en pump, en signal som bär information och en så kallad idler som också är information av samma slag som den första informationsvågen.
Det är fasläget mellan de tre vågorna som avgör förstärkningen. Utmaningen är att justera det relativa fasläget mellan de tre vågorna. Gör man det rätt får man en kraftig förstärkning med väldigt lågt brustillskott. Är fasläget fel får man en dämpning.
Kommunikation med laser, snarare än radiofrekventa strålar, ger stora fördelar i höghastighetslänkar eftersom räckvidden och informationshastigheten ökar avsevärt. En viktig anledning är att effektförlusten blir betydligt lägre vid ljusvåglängder, eftersom strålen sprids betydligt mindre.
 |
| Bilden illustrerar skillnaden i effektförlust i en punkt när man skickar en laserstråle och en radiovåg från månen till jorden. |
Det Chalmersforskarna demonstrerar är att skicka de tre ovan nämnda vågorna i den fria rymden. Vid mottagningspunkten förstärker PSA:n signalen efter att ljuset fångats upp i en optisk fiber. Den förstärkta signalen har sedan kunnat detekteras i en konventionell mottagare. Likaså använder systemet ett enkelt moduleringsformat kodat med en felkorrigeringskod av standardtyp.
– Detta tillvägagångssätt resulterar fundamentalt i bästa möjliga känslighet av alla för-förstärkta optiska mottagare och överträffar också nuvarande teknik inom all annan mottagarteknik, säger Peter Andrekson.
Här är en länk till artikeln om PSA:n som forskarn fått publicerad i Nature: Light Science & Applications (länk).
