首款可實時測量光電場的光示波器出現

  科技日報北京12月14日電 （記者劉霞）美國科學家在最新一期《自然·光子學》雜誌撰文指出，他們開發出世界上第一臺光學示波器——一種能夠測量光電場的儀器。該設備能將光振盪轉換為電信號，就像醫院監視器將患者的心跳轉換為電振盪一樣。這款先進的新設備有望提昇光纖通信的效率。
  迄今為止，由於光波會高速振盪，讀取光的電場一直是科學家們面臨的一大挑戰。現有最先進的技術可以測量覆蓋電磁頻譜無線射頻和微波波段的高達千兆赫茲頻率的電場。
  由於光波能以更高的速率振盪，所以可以傳輸更高密度的資訊。然而，目前用於測量光場的工具只能解析與光脈衝相關的平均信號，而不能解析脈衝內的峰值和谷值。但是，測量單個脈衝內的峰值和谷值非常重要，因為正是在這個階段，資訊才能被打包和傳遞。
  為更好地測量光脈衝的峰值和谷值，研究負責人之一、中佛羅里達大學物理學副教授邁克爾·奇尼提出了單激發波形測量方案。隨後，研究團隊開發了全球首款光示波器，並在實驗室展示了其實時測量單個雷射脈衝電場的能力。
奇尼解釋說：「光纖通信利用光提高了數據傳輸速度，但我們仍然受限於示波器的速度，最新研製出來的光示波器速度提高約1萬倍。接下來，我們計畫進一步完善該技術，使其達到最優化。」