在云端创建一个临时洞以促进卫星通信

今天的远程信息是通过无线电波（通过卫星）或地下光纤传输的。然而，信息流每年都在显着增加，很快就无法仅通过无线电波传输数据来满足日常需求。

由于无线电波具有更长的波长（与激光相比），因此它们限制了要传输的数据量。此外，其可用频段有限且价格不断上涨。

这就是为什么研究人员现在将注意力转移到激光技术上，激光技术比无线电频率复杂得多，但在安全性方面具有许多优势。目前，大气障碍是自由空间光通信（FSO）的主要问题之一。

现在，瑞士日内瓦大学的研究人员提出了一项技术，该技术涉及在云层中爆破孔，为卫星通过激光传输信息铺平道路。

超短波长的激光可以携带比无线电波多一万倍的数据，而且没有通道数限制。然而，这些超短光束无法穿透雾气和云层。因此，在恶劣天气下，您实际上无法使用激光传输任何数据。

为了解决这个问题，研究人员现在正在开发更多可以接收不同地区激光信号的地面站。目的是根据天气选择卫星定位的站点。

这种类型的解决方案已经存在，但传输数据仍然取决于天气情况。此外，它改变了卫星的配置——一个必须在通信上游处理的严重问题。

目前，唯一有效的解决方案是在云层中开一个洞来传输携带信息的激光束。在这项研究中，作者做了类似的事情：他们建造了一个超短高强度激光器，将空气加热到 1750 开尔文以上，并产生冲击波，将水滴从光束扫过的空气中径向排出。这会在云的整个厚度上产生一个数厘米宽的洞。

参考：arXiv:1810.09800 |日内瓦大学

他们使用了与 2018 年诺贝尔物理学奖相同的激光技术（光镊）。您只需要将光束保持在云端，它就会携带高比特率的电信数据，因为它的频率在千赫兹范围内。

来源：UNIGE/Xavier Ravinet

据研究人员称，这是第一个通过云雾打开光链路的主动方法。高峰值功率激光器产生局部无云路径，第二个调制光束的米氏散射减少。他们还声称他们的技术不会对大气造成任何负面影响。

研究人员目前正在人造云上测试激光，人造云的厚度仅为 50 厘米，但密度却是大气云的 10,000 倍。即使云在移动，激光在这种设置中也能很好地工作。

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在下一个测试阶段，他们将使用不同密度和高度的更厚的雾和云（最厚可达 1,000 米）。这是迈向商用激光卫星通信的关键一步，研究人员认为该技术将在 2025 年在全球范围内实施。

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