意科学家开发出全光子雷达系统 提高电子信号跟踪能力

下一代雷达（无线电侦查与测距）系统以软件定义的无线电通讯为基础，具有载频更高、天线更小、带宽更广的特点，高度灵活以适应变化的环境。最近，一个意大利研究小组在《自然》杂志上发表论文，介绍了他们开发出的首个全光子学基础的相干雷达系统。

研究人员介绍了他们是怎样建造这种新式雷达系统的。美国海军研究实验室官员詹森·麦可金尼在同期刊上发表了对该雷达系统的未来展望，概括了要把这种全光子雷达系统在真实世界里付诸实施应注意哪些问题。

该雷达系统是PHODIR计划（基于光子学的全数字雷达）的一部分，该计划旨在提高目前电子信号系统的跟踪和速度计算能力。众所周知，这种系统需要更高频的信号，而现有系统还做不到这一点，因为高频会增加噪声，使接收的信号更不清楚。因此，科学家正在探索如何利用更稳定的激光信号。

要用激光建造雷达系统必须克服的一个难题是，需要一个振荡光模来保持高度稳定的相位关系。据物理学家组织网近日报道，研究人员用了一个锁模激光器来建立低定时抖动的激光脉冲周期序列，把它和装有新写软件的计算机相连，再加上一个滤光器和一个光电二极管，就能以低噪声产生无线电射频（RF）信号。

虽然目前的全光子雷达系统还是个原型，但它确实管用。研究小组用它来真实监控了一个附近机场的飞机起飞，以测试它的能力，并将观察数据和来自传统电子信号系统的数据进行了比较，结果极为吻合。

麦可金尼指出，这只是初步的测试，还需要更多的研究和测试，才能确定该系统的效果是否比传统系统更好。