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俄国科学家开发出等离子波导发送微波信号方法

  俄列别捷夫物理研讨所(FIAN)开发出了用等离子波导传输微波信号的新方法。该所物理研讨人员在试验中发现,强壮的超短激光脉冲中有丝状等离子痕迹,据此专家标明,能够创立扩展等离子波导。这些细丝的构成,是由于高强度辐射自聚焦和气体的电离。当运用环切激光束时,成丝作用能让创立一个空心圆柱形等离子波导。
  
  假如波导直径同传输的微波波长持平,则等离子通道将类似于传统的金属波导。惋惜的是,等离子的传导性不如金属壁,微波在等离子通道中“跑”不了几米远就会消失。早在上世纪60年代,俄列别捷夫物理研讨所研讨员古尔根·阿斯卡利扬就提出了解决问题的思维,他主张选用紫外激光创立波导,微波辐射经过入射角在等离子壁上反射传输,只可惜其时没有紫外激光。
  
  俄列别捷夫物理研讨所主任研讨员、新研讨项目负责人弗拉基米尔·茨沃雷京对阿斯卡利扬方案的解读说:“彻底内反射的作用是可行的,比方:在光纤中激光脉冲能毫无丢失地传输几十公里甚至几百公里,这是由于光纤的外部折射率比其间心折射率低。在等离子波导中,中心的非离子化空气的折射目标要比周围等离子的高。这儿也有极角,极角下微波不出波导,经过等离子壁反射,当然在等离子中仍是有必定微波辐射被吸收丢失。”。
  
  在茨沃雷京团队试验室里,一台大功率氟化氪激光器及其光学体系能发生紫外线光束,在248nm波长上的脉冲时刻为100ns,辐射能量约为100J。在这种波导中,8.5mm波长的微波辐射能传输几十米远的间隔。
  
  理论核算标明,传输间隔可提高到数公里,但需求必定电子密度做支撑,超越1012-1013cm-3;需求确保波导的直径,至少比微波辐射的波长高10倍。
  
  俄列别捷夫物理研讨所助理研讨员阿列克谢·列夫琴科解说说:“为了取得更大的电子密度,需求添加激光辐射的强度。咱们挑选了削减脉冲持续时刻。”。科学家方案运用小于10ns的超短紫外脉冲,氟化氪激光器发生如此脉冲没有任何问题。
  
  这种微波波导的运用能够明显提高雷达设备的精度和规模。在大气中建立一个长导等离子通道,还能够用作有用防雷体系。