简介
空间光通讯是以激光作为信息载体,是一种不需要任何有线信道作为传输媒介的通信方式。它结合了微波通信和光纤通信的优势,具有速率高、功耗低、机动性强等特点,在卫星通信、本地宽带接入和军事通信领域都具有极大的发展潜力。大功率电光调制是空间光通信、强场激光物理、星载激光雷达、激光武器、激光聚变能源、材料激光加工等领域的关键技术,也是制约我国该领域发展的瓶颈之一。PMN-PT 透明陶瓷综合性能优异,是实现大功率电光调制的理想材料。它的电光效应约为 LiNbO3 晶体的 100 倍,PLZT 的 10 倍;半波电压仅约 200V,远低于 LiNbO3 、 LGS 、 BBO 、 KDP 晶体的 3000-8000V;抗激光损伤阈值为 1.12GW/cm,远高于 LiNbO3 单晶的 100MW/cm、KDP 晶体的 600MW/cm ;而且具有响应速度快、不易潮解、稳定性好等优点,特别适合研发大功率、高速率电光调制器件。与单晶相比,陶瓷还具有制备周期短、生产成本低、掺杂浓度高、组分均匀、器件加工简单等优点。本项目自主制备的 PMN-PT 透明陶瓷,透光率和电光性能优异均居国内高校前列,基本满足应用要求,打破了原材料卡脖子的问题。并基于自主制备的PMN-PT 透明陶瓷制作了电光通讯器件,实现了包括音频传输和视频传输的近距离空间光通讯实验,验证了空间光通讯的可行性,并为进一步远距离的光通讯实验奠定了坚实理论与实验基础,具有良好的应用前景。