علوم وتكنولوجيا

4115

استخدام أشعة الليزر يزيد من فعالية أجهزة الرادار

قال علماء من إيطاليا إنهم طوروا تقنية رادار جديدة يستخدم الرادار من خلالها في إرسال موجات الراديو واستقبال موجات الصدى.

وأوضح الباحثون تحت إشراف باولو جيلفي من اتحاد جامعات "بيزا" لعلوم الاتصالات بمدينة بيزا الإيطالية في دراستهم التي نشرت اليوم الأربعاء، في مجلة "نيتشر" البريطانية أن نبضات الليزر شديدة القصر مناسبة جدا لتحويل إشارة الاستقبال بدقة شديدة إلى الشكل الرقمي.

كما أشار الباحثون إلى أنهم وجدوا أن هذه التقنية أفضل بكثير من الأنظمة الحالية عند استخدامها في بعض مجالات التردد.

وتحول أجهزة الرادار الحديثة الموجات الراديوية التي تعكسها الطائرات أو السفن على سبيل المثال إلى إشارات رقمية حيث يتم تشتيت الموجة المستمرة إلى قيم منفصلة تشير كل منها إلى جزء من الثانية من الموجة، ويحدث خلال

ذلك تذبذبات بسيطة في دقة هذه الموجات تسمى أيضا "جيتر" أو رجفان أو ضوضاء مرحلة.

ويمكن تخفيض هذا الخلل إلى أقصى درجة ممكنة عندما يتم تقسيم الموجات الصادرة عند صدورها بالفعل وذلك باستخدام ما يعرف بالليزر النبضي وهو ما أدى إلى خفض مدة التأخر الزمني عند رقمنة إشارة الاستقبال باستخدام جهاز الليزر إلى أقل من 10 فيمتو ثانية، أي واحد من كوادريليون، أي واحد من مليون مليار من الثانية في حين أن هذا الفارق يبلغ عند استخدام أجهزة الرادار الحالية أكثر من 100 فيمتو ثانية حسبما أوضح العلماء.

كما أن الليزر النبضي يتمتع بميزة أخرى حسب العلماء حيث يمنح أجهزة الرادار عرضا كبيرا للنطاق الترددي، أي يتيح الإرسال والاستقبال في الكثير من الترددات المختلفة وهو ما لا تتيحه أجهزة الرادار الإلكترونية إلا بتكلفة وجهد كبيرين.

وطور جيلفي وزملاؤه جهاز الرادار الجديد بشكل يجعل نفس الليزر يغذي مولد الإشارات ومحول الإشارات التناظرية في مستقبل الرادار بحيث يمكن توصيل نبض الليزر بسرعة الضوء عبر ألياف بصرية.

ودلل الباحثون على قوة أداء الرادار الجديد من خلال متابعة طائرات تتأهب للإقلاع حيث نجح الجهاز في تحديد ارتفاع الطائرة بدقة 23 مترا و سرعة 2 كيلومتر في الساعة وهو ما يعادل في هذه المرحلة التجريبية قياسات أجهزة الرادار الإلكترونية الحديثة.