可重构SiC光栅

动态多波束

该光栅集高透明、轻量、动态光束偏转于一体，专为多节点大气光通信设计，克服了点对点系统的局限。

Ma, Wangzhuo · Yanwei, Fu · 韩冬冬 · Dong, Keyan Yang · Jiaqing, Zeng · 王强 · 林鹏 · 张永来 · Gu, Ye · 刘智 · Liu, Xianzhu · 姜会林

Light: Science and Applications 2025

具体参数

透明度

{'zh': '91.9', 'en': '91.9'} %

单个光栅重量

{'zh': '0.4', 'en': '0.4'} g

传输速率

{'zh': '10', 'en': '10'} Gbps

支持的节点数（一维）

{'zh': '7', 'en': '7'}

支持的节点数（二维）

{'zh': '9', 'en': '9'}

技术优势

轻到能上微平台

单个光栅仅重0.4 g，可直接集成到无人机或微纳卫星等质量受限的平台，无需增加复杂支撑结构。

拉伸就能调方向

通过应力调控PDMS薄膜的拉伸量，可改变SiC光栅周期，实现百毫弧度级的动态光束偏转，无需机械旋转部件。

一个光栅分多路

该光栅支持1对7（一维）和1对9（二维）的点对多点通信，一个发射端可同时连接多个节点，大幅减少硬件数量。

户外照样跑得动

在225米室外实验中，每个节点均实现10 Gbps可靠传输，证明了系统在真实大气信道中的长距离传输能力。

应用场景

• 大气光通信：在近地大气信道中实现多节点高带宽光互联，替代传统点对点链路。
• 自由空间光通信：为自由空间光网络提供轻量可调的分束与偏转器件，简化发射端结构。
• 无人机光通信：其0.4 g超轻重量和柔性集成特性适合无人机载荷，支持机间或机地多节点通信。
• 微纳卫星光通信：基于PDMS的可拉伸光栅可承受发射振动，为微纳卫星提供轻量化星间光通信波束控制。