EXAMEN Récemment, le Massachusetts Institute of Technology chercheurs Lincoln laboratoire ont démontré un laser « magique ». Sans l'aide d'un appareil de réception, vous serez en mesure de « audible » envoyer un message à une personne spécifique.
fond La lumière et le son, sur la surface semble être deux phénomènes physiques très différents, mais essentiellement ils sont en fait des vagues, avec beaucoup de la même ou similaire. En chinois, on décrit le « son » et « forte lumière » sera utilisé dans une « lumière » mot, par exemple, le son de « fort » utilisation de la lumière « brillante. » Peut-être que cela montre que les anciens se sentent déjà il y a un lien entre la lumière et le son.
Révélez cette merveilleuse association, « Photoacoustique » est un bon exemple. En bref, se réfère à l'effet photoacoustique, les phénomènes physiques des ondes acoustiques reçues par l'objet quand la lumière est irradiée. Expliquer un peu plus en détail, le principe est le suivant:
Certain milieu est irradié avec de la lumière, l'absorption de la lumière due à la moyenne au point de changer la température interne, ce qui provoque certaines zones de la structure de support et les changements de volume, lors de l'utilisation d'une source de lumière pulsée ou d'une source modulée de lumière, la température du milieu entraîne le moyen élévateur le volume de calibrage, il est possible de rayonner des ondes sonores vers l'extérieur.
Photoacoustique, est connu comme le « père du téléphone, » Alexander Graham Bell (A.G.Bell) a été découvert en 1880. A cette époque, il était le « téléphone léger (photophone) » expérience de transmission vocale longue distance. En fait, contrairement à un téléphone ordinaire, le téléphone est défini par des rayons lumineux plutôt qu'un courant comme vecteur d'énergie, il appelle « mots légers » peut être un peu plus près.
Autrement dit, quand la « lumière, puis » dispositif, est utilisé pour transporter la lumière du soleil de l'objectif de signaux vocaux dirigés vers le destinataire. Ensuite, regardons les mots « lumière » des dispositifs émetteur et récepteur, respectivement.
La figure montre la transmission de l'équipement terminal lumière solaire réfléchie avant la modulation et le canal modulé (Source: Wikipedia)
La figure représente un appareil côté récepteur de lumière modulé en son, et une source d'alimentation P (Source: Wikipedia)
Dans l'étude « mots légers » dans le processus, Bell surprise récolte. Il a observé que, lorsque la lumière du soleil à travers la modulation solide de l'échantillon, l'échantillon produira des ondes sonores directement. Dans un premier temps dans un échantillon solide, le même phénomène est également observé dans le gaz et l'échantillon liquide. En même temps, il a également montré que le signal acoustique généré dépend du type de matériau.
Malheureusement, cependant, parce que l'effet de la propagation du son est médiocre et sont soumis à divers facteurs environnementaux, comme la technologie de communication à l'avenir n'a pas été appliquée, mais oublié depuis de nombreuses années. Après un demi-siècle, l'application de Photoacoustique n'a pas réussi à parvenir à un développement. Cependant, cela ne signifie pas que la technologie a pris fin, après le point tournant est survenu dans les années 1960. L'émergence de la technologie laser, l'humanité a apporté propre, fiable, nouvelle haute énergie source lumineuse, technique si photoacoustique rajeunie.
Différentes couleurs de lumière laser (Source: Wikipedia)
innovation Aujourd'hui, je veux présenter une nouvelle application « Photoacoustique » pour tout le monde.
Récemment, le Massachusetts Institute of Technology chercheurs Lincoln laboratoire ont démontré une « magie » du laser, l'envoyer un message « audible » à une personne en particulier, et sans l'aide d'un appareil de réception. La possibilité d'envoyer un signal audio très ciblé dans l'air, peut être utilisé pour communiquer à travers une salle bondée, ou rappeler une figure importante dans une situation dangereuse se produit, par exemple, des assassins armés apparaissent.
(Source: MIT Lincoln Laboratory)
Sur la revue Optical Society of America (OSA) « Optics Letters », les chercheurs ont rapporté que deux méthode à base de laser différent, le volume d'une conversation normale pour transporter une variété de tons, de la musique, l'enregistrement.
technologie Une nouvelle méthode basée sur l'effet photoacoustique. Dans ce cas, les chercheurs utilisent la vapeur absorbant la lumière dans l'air, produisant des sons.
chef de l'équipe de recherche Charles M. Wynn a déclaré: « Même dans un environnement relativement sec, cette technologie peut également être utilisée, parce que l'air est presque toujours un peu d'eau, en particulier autour des gens, nous avons constaté que si nous utilisons. longueur d'onde laser peut être fortement absorbée par l'eau, vous n'avez pas besoin de beaucoup d'eau. ce qui est crucial, car l'absorption de la plus intense, plus le son produit ".
(Source: MIT Lincoln Laboratory)
L'un des nouveau système de transmission du son, d'une fonctionnalité appelée « spectroscopie photoacoustique dynamique (DPAS) » La technologie, qui est avant que les chercheurs de détecter le développement chimique. Dans des études plus tôt, ils ont constaté que le faisceau laser à balayage sonore contribue à améliorer les réactions chimiques.
Premier auteur Ryan M. Sullenberger a déclaré: « La vitesse du son est un taux très spécial dans le nouveau document, nous démontrons la vitesse du faisceau laser à balayage sonore (avec une longueur d'onde dans la plage peut être absorbé l'humidité) deviendra une production. moyen efficace de son ".
Dans DPAS mode de réalisation apparenté, les chercheurs ont modifié la longueur de balayage de laser pour coder différentes fréquences au pas de lumière, ou audible. Une caractéristique d'une telle technique de balayage de laser est que le signal ne peut être entendu à une distance particulière de l'émetteur. Cela signifie que les messages peuvent être envoyés à la personne orientée cible, et non pas tout le monde à travers le faisceau. De plus, il ouvre aussi des possibilités pour les messages directs envoyés à de nombreuses personnes.
Dans le laboratoire, les chercheurs ont démontré que l'utilisation de la technologie de balayage laser, la transmission de 60 dB sonore à l'extérieur de la personne désignée 2,5 mètres à travers un équipement commercial. Ils croient que ce système peut facilement être étendu à de plus grandes distances. Ils ont également testé un programme photoacoustique classique, qui ont besoin de scanner un laser, et les informations audio codées par modulation de la puissance du faisceau laser.
Sullenberger a déclaré: « il y a un programme compromis entre ces deux technologies photoacoustique traditionnelle apporte son haute fidélité, et le programme de balayage laser apporte une voix plus fort .. »
Envoyer des informations qui peuvent être entendu par l'effet photoacoustique (Source: Référence [2])
valeur Wynn a déclaré: « Notre système peut être utilisé à distance les informations sont transmises directement aux oreilles de quelqu'un c'est la première utilisation de l'oeil humain et de la peau au laser complètement sûr de transmettre des signaux audio dans l'environnement à toute personne spécifique. système ".
avenir Ensuite, les chercheurs prévoient de démontrer une plus grande distance dans les programmes en plein air. Sullenberger a déclaré: « Nous espérons qu'il finira par devenir une technologie commerciale de cette technologie offre de nombreuses possibilités intéressantes, nous voulons développer une technologie de communication multi-usages ».
mot-clé Photoacoustique, un laser, une communication
Documents de référence [1] https://www.osa.org/en-us/about_osa/newsroom/news_releases/2019/new_technology_uses_lasers_to_transmit_audible_mes/?feed=osanews
. [2] R M. Sullenberger, S. Kaushik, C. M. Wynn "communications photoacoustiques: délivrer des signaux par l'intermédiaire d'absorption acoustique de la lumière par H2O atmosphérique," Opt Lett, 44, 3, 622-625 (2019) ...
DOI: https://doi.org/10.1364/OL.44.000622.
