通过激光传输信息的速度将是传统光缆的数百倍

（文章来源：WhoAmI）

国外科学家称，在取得重大突破后，激光传输数据的速度将比目前的互联网电缆快1000倍。这项新研究使用的是太赫兹量子级联激光器，它可以将数据以当前技术无法想象的速度发送到世界各地。这项研究发表在今天的《自然通讯》(Nature communications)杂志上。研究人员表示，激光可以极大地加速数据通信。

在这项研究中，研究人员在太赫兹量子级联激光器的控制方面取得了突破。他们说，太赫兹量子级联激光器可以在100千兆比特的速度下进行短距离无线传输数据。目前的以太网连接速度为每秒100兆位，速度要慢1000倍。

具体的激光种类是不同的，因为它们发出的光在太赫兹的电磁波谱范围内，而太赫兹的电磁波谱主要用于分析化学物质。但通过将它们用于发送数据，它们可以为研究设施、医院、卫星通信或任何需要非常快速网络连接的情况提供更快的连接。

如果用来发送数据，每秒钟需要关闭大约1000亿次激光。这需要精确的控制，而工程师目前还无法做到这一点。

现在研究人员认为他们已经找到了一种利用声音和光来控制这种快速调制的方法。“这是一项激动人心的研究，”利兹大学纳米电子学教授约翰·坎宁安(John Cunningham)说。“目前，调节量子级联激光器的系统是电力驱动的，但该系统有局限性。

具有讽刺意味的是，提供调制的电子元件通常会对调制的速度施加制动。我们正在开发的机制依赖于声波。”

当一个电子穿过激光的光学部分时，它会穿过大量的“量子阱”，这些量子阱会释放出光能量的脉冲。在新的实验中，一个电子可以发射出许多光子，而这些光子是由声波振动量子阱来控制的。“本质上，我们所做的是利用声波来震动量子级联激光器内部复杂的电子态，”诺丁汉大学的物理学教授托尼·肯特(Tony Kent)说。“我们可以看到它的太赫兹光输出被声波改变了。”

这项研究并不完美，在激光能够可靠地传输数据之前，还需要更多的控制。但随着进一步的研究，它们可能会在数据传输方面带来重大突破。坎宁安教授说：“我们没有达到可以完全停止和启动水流的情况，但我们能够控制光输出的几个百分点，这是一个很好的开始。”

“我们相信，经过进一步的改进，我们将能够开发出一种新的机制，完全控制激光的光子发射，甚至可能将产生声音的结构与太赫兹激光结合起来，这样就不需要外部声源了。”
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