反向播放激光可以调整数据传输信号,使其与接收天线完美匹配。像这样的信号微调,以前从未如此详细地实现过,可以为不断增长的数据需求创造更多的容量。
德国工业大学理论物理研究所的Stefan Rotter说:“想象一下,比如说,你可以精确地调整手机信号,让它被手机天线完全吸收。新闻稿。
罗特在谈论“随机防激光,”一个项目,他一直的一部分。其背后的想法是,如果一个可能的时间逆转的激光,那么激光(现在被认为有史以来最好的光源)成为最好的光吸收。信号波的完全吸收意味着所有的数据传输能量都被接收设备吸收,从而达到100%的效率。
“最简单的思考这个过程的方法是看一部电影,它展示了传统的激光发射激光,这是倒放的,”涂伟恩的文章说。反激光与激光正好相反——当能量被利用时,它不是完美地发送特定的颜色,而是完美地接收特定的颜色。
与直觉相反,它是光在这工程背后四面八方随机散射。然而,维也纳,奥地利,大学组执行对那些散射精确的计算,分割信号。这让研究人员利用光。
反激光技术是如何工作的
研究人员在实验室中制造了基于微波的实验设备,以证明这一想法不仅适用于手机;无线物联网(IoT)设备也将获得更多的数据吞吐量。工作原理:研究人员解释说,该装置由一个由圆柱体包围的包含天线的腔体组成,所有的结构都是随意排列的。圆柱体分布着一种复杂的、任意的波型,“类似于把石头扔进水坑里,水波在水坑里会发生偏转。”
然后进行测量,以确定信号如何准确返回。该研究团队还包括来自法国尼斯大学的合作者,他们随后“对随机结构进行了表征,并计算出在适当的吸收强度下被中央天线完全吞噬的波阵面。”“百分之九十九点八被吸收了,使它引人注目,几乎完美。数据吞吐量、范围和其他变量因此得到改善。
迄今为止,工程师们几乎只有在理论上才能实现完美的天线。反射能量(从天线低效率的射频回发射机)一直是一个普遍的问题。来自表面的反射也一直是一个问题。
罗特说:“想象一下,一个手机信号在到达你的手机之前反射了几次。”要把天线调到合适的位置并不容易——当天线的物理位置移动时,反射面就会发生变化。
散射激光
散射,类似于在这个项目中使用的,在整个通信中变得越来越重要。该组织说:“以一种复杂的方式散布的波浪实际上环绕着我们。”
一个例子是随机激光器(该组织反激光器的基础),与传统激光器不同,它不使用反射表面,而是捕捉散射光,然后“在提供能量时发射出非常复杂的、系统特定的激光场”。由Rotter和他的团队开发的反随机激光技术及时地逆转了这一趋势:
“它也可以用来建造完美的吸收器,而不是依靠内部结构发出特定的波。”“anti-random-laser。