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可測量光電場美國科學(xué)家研發(fā)出首臺光學(xué)示波器

2021-12-28 15:31:19 來源：科技日報(bào)

美國科學(xué)家在最新一期《自然·光子學(xué)》雜志撰文指出，他們開發(fā)出世界上第一臺光學(xué)示波器——一種能夠測量光電場的儀器。該設(shè)備能將光振蕩轉(zhuǎn)換為電信號，就像醫(yī)院監(jiān)視器將患者的心跳轉(zhuǎn)換為電振蕩一樣。這款先進(jìn)的新設(shè)備有望提升光纖通信的效率。

迄今為止，由于光波會高速振蕩，讀取光的電場一直是科學(xué)家們面臨的一大挑戰(zhàn)。現(xiàn)有最先進(jìn)的技術(shù)可以測量覆蓋電磁頻譜無線射頻和微波波段的高達(dá)千兆赫茲頻率的電場。

由于光波能以更高的速率振蕩，所以可以傳輸更高密度的信息。然而，目前用于測量光場的工具只能解析與光脈沖相關(guān)的平均信號，而不能解析脈沖內(nèi)的峰值和谷值。但是，測量單個(gè)脈沖內(nèi)的峰值和谷值非常重要，因?yàn)檎窃谶@個(gè)階段，信息才能被打包和傳遞。

為更好地測量光脈沖的峰值和谷值，研究負(fù)責(zé)人之一、中佛羅里達(dá)大學(xué)物理學(xué)副教授邁克爾·奇尼提出了單激發(fā)波形測量方案。隨后，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了全球首款光示波器，并在實(shí)驗(yàn)室展示了其實(shí)時(shí)測量單個(gè)激光脈沖電場的能力。

奇尼解釋說：“光纖通信利用光提高了數(shù)據(jù)傳輸速度，但我們?nèi)匀皇芟抻谑静ㄆ鞯乃俣龋钚卵兄瞥鰜淼墓馐静ㄆ魉俣忍岣呒s1萬倍。接下來，我們計(jì)劃進(jìn)一步完善該技術(shù)，使其達(dá)到最優(yōu)化。”(劉霞)

關(guān)鍵詞：美國科學(xué)家研發(fā) 首臺光學(xué) 示波器