2.4公里！激光稳定传输距离创新纪录，有助验证相对论等物理学理论

2022-01-26 06:07:01 来源：科技日报

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科技日报记者刘霞

澳大利亚科学家在最新一期《物理评论快报》杂志上撰文称，其研发的激光系统创下了激光在大气中稳定传输距离的新纪录——2.4公里，稳定性为此前系统的100多倍。这一最新进展有助于科学家构建原子钟，验证相对论等物理学原理，测试与暗物质有关的理论以及帮助将探测器送入太空等。

最新研究中激光传输示意图。图片来源：物理学家组织网

科学家们一直渴望增加激光信号传输的距离，但目前这项技术受到自然环境，比如风等因素的限制。在本研究中，西澳大利亚大学科研团队建造的这款新激光器，实现了在2.4公里距离稳定传输信号，稳定性是此前系统的100倍。而且，这一激光器比原子钟还稳定。

该团队使用了一系列方法来保持激光束稳定传输，包括控制温度、降低噪音、通过自动调整装置固定设备等。在测试时，激光器从一栋建筑的五楼窗户向1.2公里外的一个地点发射一束激光，远处的目标由一个反射镜组成，可以将激光束反射回激光源附近的设备。在整个实验中，激光束稳定地传输了大约5分钟。

研究人员指出，一旦他们能够实现远程稳定发送激光信号，相关系统能被用于地面站和卫星或轨道飞行器之间的通信。他们还想用这种方式将原子钟连接起来，因为将地球表面的时钟与航天器上的时钟连接起来，可以测试爱因斯坦的广义相对论——太空中的时钟应该和地面上的时钟运行快慢不一致。

此外，稳定的激光传输还可用来改进将飞行器送入太空的技术，也可以创建一个非常大的原子钟网络，用于测试各种物理理论，包括与暗物质性质相关的理论。不过，研究人员也强调，此类激光系统必须不受风速和温度变化、云层湍流和地面运动的影响，而且传输距离必须足够远。

关键词：相对论物理学激光

责任编辑：kj005

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