近日，京瓷公司宣布，其“精密堇青石”陶瓷鏡已被選用于國(guó)際空間站 (ISS) 與地球上的移動(dòng)光學(xué)站之間進(jìn)行光通信的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。這是堇青石首次用于此類(lèi)用途。
京瓷的精密堇青石陶瓷鏡已被索尼計(jì)算機(jī)科學(xué)研究所（Sony Computer Science Laboratories, 索尼 CSL）開(kāi)發(fā)的光學(xué)天線組件（量子小型光鏈路，Quantum-Small Optical Link ，簡(jiǎn)稱(chēng)：QSOL）所采用。QSOL是小型近地軌道安全激光通信終端（SeCRETS）的光學(xué)天線組件。它由 NICT、下一代空間系統(tǒng)技術(shù)研究協(xié)會(huì)（NeSTRA）、東京大學(xué)、完美天空J(rèn)SAT株式會(huì)社和索尼 CSL共同開(kāi)發(fā)，并獲得日本總務(wù)省指定，由其在軌道上演示自由空間光以太網(wǎng)通信糾錯(cuò)技術(shù)。
圖 QSOL的結(jié)構(gòu)
目前，太空中的地球觀測(cè)衛(wèi)星與地面站之間的雙向數(shù)據(jù)通信方法涉及使用無(wú)線電波或可見(jiàn)光的光無(wú)線通信。這種通信對(duì)于獲取天氣預(yù)報(bào)、災(zāi)難響應(yīng)和基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控的圖像數(shù)據(jù)至關(guān)重要。安裝在地球觀測(cè)衛(wèi)星上的傳感器的進(jìn)步導(dǎo)致可獲得的觀測(cè)數(shù)據(jù)量增加。然而，迫切需要快速將大量觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬲荆瑢?shí)現(xiàn)高速和大容量數(shù)據(jù)通信對(duì)太空基礎(chǔ)設(shè)施提出了挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，預(yù)計(jì)實(shí)施激光光通信將使數(shù)據(jù)傳輸和接收速度比無(wú)線電波通信快 100 倍以上，容量顯著提高。
圖 配備京瓷精密堇青石陶瓷鏡的小型近地軌道安全激光通信終端“SeCRETS”
此外，要通過(guò)光通信將數(shù)據(jù)從衛(wèi)星傳輸?shù)教囟ǖ孛嬲?，必須使用光學(xué)鏡將光線調(diào)整到最佳角度。傳統(tǒng)上，人們使用金屬或玻璃鏡，但調(diào)整光線需要納米級(jí)精度。因此，需要具有長(zhǎng)期穩(wěn)定尺寸精度和承受?chē)?yán)酷太空環(huán)境中熱膨脹和溫度變化能力的鏡子。
在這次實(shí)驗(yàn)中，京瓷的精密堇青石陶瓷鏡因其獨(dú)特的熱和機(jī)械性能（例如低熱膨脹和長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性）而被安裝在 QSOL 中。京瓷的精密堇青石陶瓷鏡具有低熱膨脹、高機(jī)械強(qiáng)度和高剛性、長(zhǎng)期尺寸穩(wěn)定性、耐輻射性的特點(diǎn)，即使在太空中也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的光通信。
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