美国马萨诸塞州技术研究机构研究员已经研发出一种微小的光探测器,有望使星际通信提高到宽带速度。这项工作可以使宇航员、卫星、地面科学家之间在星际距离上实现彩色视频传输,这是目前技术无法达到的。
新的光探测器在1550纳米波长(这是地面光纤将带宽信号送入家庭与办公室时使用的波长)上将探测效率提高到57%,目前的光探测器只能吸收所受光线的20%左右。
使用现有的射频技术从火星向地面传输有用的科学数据需要若干小时,利用光学链路可以提速几千倍。目前很多航天器仍然使用无线电信号向地面传输数据,太空中的双向极光通信可使数据传输率提高10-1000倍。火星通信轨道器(MTO)航天器(预计2010年发射,由于预算问题已于2005年夏季取消)原计划使用激光在地、火之间传输数据,传输率为每秒1-30百万比特。
尽管激光与无线电都以光速传输,但激光可以携带更多数据,当前最大的地、火数据传输率为每秒12.8万比特。
新的探测器十分敏感,可探测到光谱红外线部分光或激光信号的单一光子。为了增强新探测器的灵敏度,研究人员为其增加了反反射层,防止光线从探测器表面反射、散失。 他们还为探测器增加了一个“光子捕捉器”。捕捉器由紧绕的过度冷却(刚高于绝对零度)的纳米金属丝制成。这增强了探测器吸收光子的能力,吸收的光子越多,探测器的效率越高。如果光子初次接触金属丝时没有被吸收,就会往返于金属丝和捕捉器的镜子之间,这就增加了光子最终被捕获的机会。新的探测器除了可以用于行星际通信,还可以用于量子密码学和生物医学成像。