Macht schneller optischer "Kabel" mit nichts aber Lasern und in der Luft


Lichtimpulse sind die absolut schnellste Methode zur Datenübertragung (denn nichts ist schneller als das Licht), aber alte Schule LWL-Kabel können nur so viele Orte gehen. Wissenschaftler haben eine neue Idee: High-Power-Laser verwenden, um eine Spalte mit geringer Dichte Luft zu machen, die ein Lichtsignal genauso gut wie ein normales Kabel tragen kann. Ja, machte Fiber Optics der dünnen Luft.

Machen Sie sich bereit, um Staub von Ihren Studienanfänger Physik wissen. Dr. Howard Milchberg und sein Team an der University of Maryland gefunden, dass sehr starke Laserstrahlen die Luft um sie herum zu einem schmalen Strahl genannt ein Filament zusammenbrechen. Diese Filamente von heißer Luft dann erweitern, ein Rohr von geringer Dichte Luft Öffnung. Dieses Loch hat einen niedrigeren Brechungsindex als ungestört Luft – das heißt, es ist wie eine gespiegelte Röhre.

In einem heute veröffentlichten Papier zeigte Dr. Milchberg und Team, dass vier solche Laser feuerte in quadratischer Anordnung einen Käfig von geringer Dichte Luft Spalten erstellen. Ein fünfte Laserstrahl abgeschossen Mitte wird gefangen zwischen diesen vier Spalten (Show in rot oben), bleiben, da die geringe Dichte Luft Licht reflektiert. In anderen Worten, fangen die vier gespiegelte Rohre den Laserstrahl in der Mitte, Konzentration auf das Ziel anstatt zuzulassen, dass es in der Luft streuen wie diagrammed mit schwarzen Pfeile in der Abbildung oben.

All dies geschieht erstaunlich schnell. Die Filamente sich verschwinden, nachdem nur ein Billionstel Sekunde, aber die Low-Density Löcher, die reflektierende Rohre, die die Umgrenzung dieses Luft-Kabels, dauert eine Milliarde Mal länger angezeigt werden. Alles in allem, für ein paar Millisekunden überlebt die "air Kabel" erstellt von der Laserpulse – genügend Zeit, einen Daten-Strahl durch sprengen. Wie sagte Dr. Milchberg in der Bekanntgabe der Ergebnisse "Millisekunden ist unendlich" geht es um die laser-Übertragung.

Bei der Prüfung, festgestellt Dr. Milchberg und Crew, dass ein Laser durch dieses Luft-Kabel blieb konzentriert und kaum verloren überhaupt keine Energie über einen Bereich von einem Meter abgefeuert. Vielleicht überlebt noch wichtiger ist, das Luft-Kabel lang genug, um praktisch eine ausgehende Übertragung und ein Rücksignal dasselbe Rohr Reisen ermöglichen. "Es ist wie Sie könnte nehmen Sie nur eine physische Glasfaser und unreel es mit der Geschwindigkeit des Lichts, stellte ihn neben dieses Ding, das Sie aus der Ferne messen wollen, und dann das Signal kommen zurück, wo Sie sind", sagt Dr. Milchberg.

Wenn die Technik über weite Strecken rentabel erweist, könnte es Kabel-wie Datenübertragung ohne die lästigen Kabel ermöglichen. Theoretisch könnte Luft Wellenleiter verwendet werden, wo die Verlegung der Kabel nicht möglich ist: Ausführen von chemischen Tests auf die obere Atmosphäre, innen Kernreaktoren-Überwachung oder vielleicht strahlend Faser-Optik-Qualität Daten zum Raumschiff im Orbit. Erste Sachen erste obwohl: Dr. Milchberg Team nächstes Ziel ist zu sehen, ob die Wellenleiter über eine Reichweite von 50 Metern Funktion wird. Baby-Schritte. [Eurekalert via GigaOM]

Bild: Dr. Howard Milchberg

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