失去我們星球的氣體保護氣泡并不是一個受歡迎的選擇。但是，澳大利亞和法國的研究人員已經合作設計了下一個最好的東西——一個通過鏡子輕拂的風流引導光線穿過暴風雨的氣流的系統。
失去我們星球的保護性氣體泡沫并不是一個普遍的選擇。但是澳大利亞和法國的研究人員已經合作設計出了下一個最好的東西——一個通過鏡子引導光線穿過洶涌氣流的系統。其結果是激光鏈路能夠在大氣層中保持其自身的穩定性，其穩定性達到前所未有的程度。
雖然天文學家有一些技巧可以用來糾正大氣對入射光的扭曲，但要將一束相干的光子從地面發射到一個遙遠的接收器，使它們保持在同一個點上，這是一個挑戰。
通過數百公里的空中移動，保持傳輸在目標上并保持一致——其相位保持整齊一致——將使我們能夠連接高精度的測量工具和通信系統。
衛星可以更精確地探測礦石或評估地下水位；高速數據傳輸需要的功率更少，且包含更多的信息。
主要作者本·迪克斯·馬修斯是澳大利亞國際射電天文學研究中心的電氣工程師，他向澳洲科技新聞網（Sciencealert）解釋了這項技術。
“有源終端基本上使用一個小型的四像素攝像頭，用來測量接收到的光束的橫向移動。”迪克斯·馬修斯說，“然后，這個位置測量被用來主動控制一個可操縱的反射鏡，使接收到的光束保持在中心位置，并消除由大氣引起的側向運動。”
實際上，該系統可以用來補償三維空間中移動空氣的扭曲效應——不只是上下或左右移動，而是沿著光束的軌跡移動，從而保持連桿的中心位置及其相位的有序。
到目前為止，它只在265米（約870英尺）的相對較短距離內進行了測試。在發射器和接收器之間的地下鋪設了大約715米（不到半英里）的光纜，用來傳輸光束進行比較。結果非常穩定，可以用來連接各種用于測試基礎物理的光學原子鐘，比如愛因斯坦的相對論。
隨著概念證明的演示，沒有理由認為類似的技術有一天不會瞄準天空，甚至更遠。盡管有一些障礙需要首先克服。
“在這個實驗中，我們必須用與穩定的紅外光束一致的可見光波導激光器，用手進行初始對準。”迪克斯·馬修斯在接受澳洲科技新聞網（Sciencealert）采訪時說，“在光學原子鐘之間建立連接時，最好有一種更容易實現這種粗對準的方法。”
幸運的是，迪克斯·馬修斯的法國合作者正在研制一種能夠加速初始粗對準過程的裝置，有望開發出無需如此復雜設置的第二代激光鏈路技術。
研究小組還發現，設備中的溫度變化影響了相位的穩定性，將信號的持續時間限制在100秒左右。這個障礙也將是未來改進的重點。
我們可能不需要等待很長時間，研究人員已經在系統升級方面取得進展。
“我們已經開始使用高功率激光放大器，這將有助于我們應對遠距離（如太空）可能出現的更大功率損耗。”迪克斯·馬修斯說，“我們還完全重建了有源終端，使其對低接收功率更加敏感，更有效地抵消了接收波束的移動。”
隨著軌道技術迅速成為許多數據提供商的一個主要關注點，可能會用衛星填滿我們的天空，使我們的大氣層中的通信系統連接起來的創新只會變得更受追捧。盡管我們的大氣層有助于我們所有人的生存，但埋在一層不安的熱氣之下肯定有一些不利因素。
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