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Grâce à sa couverture mondiale, sa faible latence et sa large bande passante, l'Internet par satellite est devenu un axe clé du développement futur des technologies de communication. La communication laser spatiale est au cœur du développement de ces systèmes.Laser à semi-conducteurGrâce à son rendement élevé, sa longue durée de vie, sa petite taille, sa légèreté et ses excellentes caractéristiques de modulation, ce laser présente un vaste potentiel d'application dans les systèmes de communication laser spatiaux. Cependant, les rayons cosmiques solaires et galactiques, ainsi qu'un grand nombre de particules chargées de haute énergie, telles que les protons, les électrons et les ions lourds, présents dans la ceinture de capture géomagnétique de l'environnement spatial, peuvent entraîner une dégradation des performances du dispositif, voire sa défaillance, menaçant gravement la fiabilité et la stabilité des systèmes de communication laser spatiaux.
FIG1. Dispositif expérimental pourlaserévaluation des performances
Récemment, une équipe de recherche chinoise a réalisé d'importants progrès dans la recherche sur les performances des lasers à points quantiques dans la bande de communication spatiale. Grâce à une conception de bande innovante et à l'optimisation de la structure de la région active, l'équipe a développé les derniers résultats de recherche sur les lasers de communication spatiale, qui offrent d'excellentes performances dans l'environnement des particules de haute énergie : les lasers à points quantiques. Ils ont mené une analyse comparative approfondie des performances de différents systèmes de matériaux dans l'environnement spatial. Les résultats expérimentaux montrent que la structure à points quantiques présente des avantages remarquables en termes de stabilité structurelle dans l'environnement des particules de haute énergie de l'orbite terrestre basse.
Sur la base de cette découverte, l’équipe de recherche a réussi à concevoir et à fabriquer un nouveau type delaser à points quantiquesLe dispositif affiche d'excellentes performances dans des environnements extrêmes : avec une injection de protons de 3 MeV jusqu'à 7 × 10 cm-2, le laser maintient un facteur d'amélioration de la largeur de raie proche de zéro ; le bruit d'intensité relative (RIN) moyen du dispositif est faible, jusqu'à -163 dB/Hz ; même au volume d'injection maximal, il n'augmente que de 1 dB/Hz. De plus, le laser reste stable dans des conditions de forte rétroaction lumineuse de -3,1 dB. Cette performance valide non seulement les derniers résultats de recherche sur les lasers de communication spatiale, mais offre également une solution fiable.solution de source lumineusepour la construction de réseaux de communication par satellite à hautes performances.
Date de publication : 01/04/2025