Модуляция сигнала оптической связи под водой возможно ускорена в десятки раз при помощи искусственно созданных материалов с необыкновенными оптическими особенностями.
Представлен метаматериал — другими словами объект, отсутствующий в природе, но созданный путём модифицирования материалов и преднамеренных комбинаций естественных, — что способен быстро повысить надёжность и скорость оптической коммуникации под водой. Авторы разработки — эксперты Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) во главе с Чжаовэй Лю (Zhaowei Liu).
Смотрите кроме этого: Графические процессоры ускоряют пошив плаща-невидимки
Неожиданная сфера применения графических процессоров NVIDIA — ускорение моделирования невидимых материалов. Эти так именуемые «метаматериалы» (metamaterials) до тех пор пока существуют лишь в проекте благодаря упрочнениям физика Сэра Джона Пендри (John Pendry) из Английского Имперского Колледжа.Мысль уже вызвала авации у Аттика Дэвуда (Attique Dawood), учителя Новых Наук и Государственного Университета Информатики в Исламабаде. Другие заинтригованы не меньше.
Расширить маленькие объекты либо скрыть объекты вообщеПлащ-невидимка совсем не так долго осталось ждать может стать действительностью.
Схема метаматериала, через что пропускалось светодиодное излучение (иллюстрация Zhaowei Liu et al.).
Неприятность передачи данных под водой достаточно остра. Каждые подводные датчики, показывающие эти базисному кораблю, подлодке, подводным независимым работам и проч., в большинстве случаев не смогут действенно применять радиоволны, не говоря уже о том, что их легко найти. Исходя из этого на данный момент используются звуковые совокупности передачи информации на родные расстояния — аналог Wi-Fi в морской среде.
Беда этого способа в том, что нынешние совокупности звукового слежения подлодок весьма действенны и довольно часто разрешают найти факт передачи а также узнать её содержание. В это же время часто скрытность передачи данных под водой — её основное преимущество, достаточно отыскать в памяти проект русском донной баллистической ракеты, которая теоретически обязана стартовать с ядерным боезарядом по окончании получения сигнала. Разумеется, её пуск будет производиться по команде, сам факт подачи которой должен быть максимально тайным, и звуковые способы коммуникации тут негодны.
В этом смысле оптические совокупности большое количество лучше: их не перехватить уже с 10–20 км, потому, что свет под водой скоро поглощается.
Увы, не смотря на то, что зелёные и голубые светодиоды в принципе смогут предавать эти на маленькие расстояния (их свет довольно слабо поглощается водой), скорость их модуляции — грубо говоря, «моргания» светодиода — до тех пор пока через чур низка и заставляет грезить кроме того о гигагерце.
Несколько Чжаовэй Лю применяла светодиоды на галлиевой базе, свет от которых проходил через слои кремния и серебра с заблаговременно нанесёнными на них нанопрорезями; форма последних разрешала взять световой пучок yже и концентрированнее, чем тот, что излучали светодиоды, и наряду с этим стремительнее модулировать его.
В случае если яркость сигнала на выбранном направлении была повышена в 80 раз, то скорость «моргания» выросла в 76 раз в сравнении с лучшими сегодняшними примерами, а для действенной передачи данных под водой её необходимо расширить стократно. В противном случае говоря, первое же использование метаматериалов подвело световую подводную сообщение практически к нужной эффективности.
Кроме того очевидный дельфин на работе у ВМС слышит звуковую передачу данных под водой — и приходит в заметное тревогу. Оптические аналоги необходимы как воздушное пространство, и метаматериалы тут кажутся весьма перспективным направлением. (Фото Julius Csotonyil.)
Исследовательская несколько подчёркивает: испытывался только «метаматериальный» подход, а потому новые опыты дадут куда более высокие показатели, что разрешит взять надёжные способы передачи данных на оптической базе под водой.
Отчёт об изучении размещён в издании Nature Nanotechnology (дешёв полный текст).
Подготовлено по данным Инженерной школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Создатель: Александр Березин
Интересные записи:
- Striiv умер. да здравствует striiv! компания обновляет линейку трекеров и представляет «смарт-часы» с пульсометром
- Как выявить некачественные зарядные устройства и аккумуляторы
How to determine LED parameters
Еще немного статей:
-
Метаматериалы позволили создать эффективный терагерцевый детектор
Меняя поляризацию фотонов входящего излучения, неестественный материал быстро повышает чувствительность перспективных миниатюрных детекторов. Эксперты из…
-
Самосборка полимеров позволит пятикратно увеличить плотность записи информации
Благодаря процессу, созданному в Техасском университете в Остине (США), максимальная ёмкость компьютерных винчестеров возможно увеличена сходу в пять…