Разработан лазерный «меч», способный передавать радиосигналы, благодаря работе физиков

Из-за значительного веса и габаритов, антенны, предназначенные для работы в определенных диапазонах длин волн, представляют собой серьезную проблему при установке на летательные аппараты, поскольку они затрудняют размещение другого оборудования. Рабочая частота антенны напрямую зависит от ее длины. В течение продолжительного времени ученые и инженеры прилагают усилия для снижения размеров и веса этих устройств, а также для создания адаптивных моделей.

Впервые физики показали возможность передачи радиоволн с помощью плазменных антенн, генерируемых лазером. Результаты исследования были опубликованы в научной статье. опубликована в издании IEEE Journal of Microwaves.

Для проведения эксперимента исследователи использовали фемтосекундный лазер и линзу с низким числом диафрагмы и фокусным расстоянием два метра. Параметры лазера были настроены таким образом, чтобы при фокусировке в воздушной среде формировалась ионизированная зона плазмы. Сигнал был беспроводным способом передан в эту зону, после чего плазма излучила его вовне, что было зафиксировано с помощью измерительного оборудования.

Читать также:  Ученые выяснили, что перламутровый блеск шампанского – результат криогенных процессов.

Плазменная антенна выглядит как световой мечАнтенна имеет размеры около 20 сантиметров в длину и 0,1 миллиметра в диаметре. Устройство функционирует в стандартных атмосферных условиях. Настройка антенны осуществляется путем изменения параметров лазера, что дает возможность оператору системы формировать антенны требуемой длины. В перспективе ученые планируют расширить диапазон создаваемых длин антенн до нескольких километров.

Любой контакт с металлическими элементами приводит к необратимому разрушению такой антенны. Для обеспечения практического применения плазменных антенн исследователи разработали метод беспроводного подключения антенны к необходимой радиоаппаратуре. В качестве источника сигнала используется лазерный луч. проходитЧерез металлическое кольцо, являющееся частью фидера – компонента, обеспечивающего передачу сигнала к антенне, был создан плазменный элемент. Благодаря этому удалось организовать взаимодействие плазменной нити с фидером посредством электрического поля, исключив при этом непосредственный физический контакт.

Читать также:  Новый материал способен сохранять информацию о своих изменениях

Радиочастотный генератор передавал сигнал на фидер, формируя электромагнитное поле, которое инициировало излучение радиоволн плазменной нитью на заданной частоте. Данная конструкция позволяет осуществлять взаимодействие с плазменным лучом без физического контакта.

Регулировка параметров лазера дает возможность управлять характеристиками плазменной нити, в том числе и ее длиной. Разработанная исследователями технология позволит контролировать также угол наклона плазменной антенны. Это окажется особенно ценным при передаче сигналов. в космосе, где стоимость каждого килограмма полезного груза имеет решающее значение. Специалисты изучают возможность функционирования подобных антенн в условиях пониженного давления, что представляет собой важное условие для их перспективного использования в космических миссиях.

В настоящее время ученые не продемонстрировали возможности данной антенны принимать радиосигналы, однако они не считают это принципиальной преградой для ее работы в качестве приемника.