激光可以在没有任何接收器的情况下将音频信息发送到一个人的耳朵
- 研究人员使用激光将 60 分贝的声音传输给站在 2.5 米外的目标人。
- 他们开发了一种依赖光声效应的方法,当材料吸收光后产生声波时,就会发生这种效应。
第一台激光器是在 1960 年通过受激电磁辐射的光学放大开发的。从那时起,我们已经走了很长一段路。现在用于信息处理(蓝光)、外科手术、条码阅读器、全息成像和材料加工,如切割、标记、钻孔和表面改性。
最近,麻省理工学院的一个研究小组展示了一个非常有趣的现象:他们在没有任何类型的接收器设备的情况下,使用激光将音频信息传输到人的耳朵。这项技术开辟了许多有趣的可能性。
它可以将信息在一定距离外直接传送到某人的耳朵。激光(在任何设置下)对皮肤和眼睛是完全安全的。因此,它可用于跨大厅通信或警告特定人员危险情况。
它是如何工作的?
为了发送音频信息,该系统依赖于材料吸收光后产生声波时发生的光声效应。光的强度必须变化才能产生这种效果。
在这项研究中,作者使用大气中的水蒸气来吸收光并产生声音。该技术即使在干燥的环境中也能奏效,因为大气中总是存在一些水,尤其是在人类周围。
如果选择容易被水吸收的激光波长,就不需要空气中有大量的水。吸收越高,声音越大。
参考:光学学会 | doi:10.1364/OL.44.000622 |麻省理工学院
该技术类似于动态光声光谱,已用于微量爆炸物的隔离检测。研究人员已经证明,以声速扫描激光束(以被水吸收的波长)是一种有效的产生声音的方法。
图片来源:麻省理工学院林肯实验室
这种激光扫描方法真正令人印象深刻的是,音频信息只能在距发送者特定距离处被听到。信号可以发送给特定的人,而不是每个穿过光束的人。
实验
在实验中,研究人员能够使用市售设备将 60 分贝的声音传输给站在 2.5 米外的目标人。该团队还测试了一种不需要扫描激光的传统光声技术。相反,它通过调制激光束的功率来对音频信号进行编码。
这两种方法之间存在权衡。激光扫描产生的声音更响亮,而传统的光声技术产生的声音保真度更高。
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该团队认为,他们的方法可以进一步改进,以便在更远距离的户外工作。事实上,它可以用于超级定向广告、军事或间谍目的。
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