光聲效應(yīng)結(jié)合激光技術(shù)，使通信領(lǐng)域的發(fā)展充滿可能性。
研究人員已經(jīng)證實(shí)，激光可以在沒有接收設(shè)備的情況下向人發(fā)送聲音信息。這種經(jīng)由空氣發(fā)送高度定向的音頻信號(hào)的能力可以用于嘈雜房間的通信，或者用于向個(gè)人發(fā)出注意危險(xiǎn)的警示信號(hào)。
phys.org網(wǎng)站1月23日?qǐng)?bào)道，光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)期刊《光學(xué)快報(bào)》發(fā)文稱，美國麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室（Massachusetts Institute of Technology's Lincoln Laboratory）的研究人員使用兩種不同的基于激光的方法傳輸了不同的音調(diào)，并錄制了會(huì)話音量級(jí)別的談話。研究小組負(fù)責(zé)人Charles M Wynn說：“我們的系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離將信息直接傳送到特定人的耳朵里。這是首個(gè)對(duì)眼睛和皮膚完全安全的激光系統(tǒng)，”
新方法的原理是光聲效應(yīng)。光聲效應(yīng)是指材料在吸收光后形成聲波的現(xiàn)象。在Wynn等的研究中，研究人員使用空氣中的水蒸氣來吸收光線并產(chǎn)生聲音。Wynn說：“即使在相對(duì)干燥的條件下，這種方法也是行之有效的——在人群周圍，空氣中總是會(huì)有少量水的存在。我們發(fā)現(xiàn)，只要使用的激光波長能夠被水強(qiáng)烈吸收，那么水的需求量并不是特別高。”準(zhǔn)確設(shè)置能被水強(qiáng)烈吸收的激光波長是技術(shù)成功的關(guān)鍵，更強(qiáng)的吸收才能產(chǎn)生更響亮的聲音。
新的聲音傳輸方法是由動(dòng)態(tài)光聲光譜(DPAS)技術(shù)發(fā)展而來的。DPAS技術(shù)最早是為化學(xué)檢測(cè)開發(fā)的。在早期研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，激光束以聲速掃描（或掃頻）可以改善化學(xué)檢測(cè)。論文第一作者Ryan M Sullenberger說：“聲速是一種特殊的工作速度。在這篇新論文中，我們展示了一種有效的制造聲音的方法：讓激光束以能被水吸收的波長，在聲速下掃頻。”
對(duì)于與DPAS相關(guān)的技術(shù)而言，研究人員通過改變激光掃頻的長度，可以對(duì)頻率或音高進(jìn)行編碼。因此，新激光掃頻技術(shù)的獨(dú)特之處在于：信號(hào)只能在距發(fā)射器特定距離的地方被接收到。這意味著信息只能發(fā)送給特定的人。當(dāng)然，該技術(shù)也具有將消息定向發(fā)送至多人的可行性。
在實(shí)驗(yàn)室里，研究人員已經(jīng)能使用激光掃頻技術(shù)將60分貝的聲音傳輸給2.5米以外的人。他們認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展。此外，研究人員還測(cè)試了一種傳統(tǒng)的光聲方法，這種方法主要通過調(diào)節(jié)激光束的功率來對(duì)音頻信息進(jìn)行編碼。Sullenberger分析說：“這兩種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)光聲學(xué)方法的聲音保真度更高，而激光掃頻技術(shù)則能提供更響亮的聲音。”
接下來，研究人員計(jì)劃在戶外進(jìn)行更大范圍的測(cè)試。Sullenberger說：“我們希望這項(xiàng)技術(shù)最終能成為一項(xiàng)商業(yè)技術(shù)。激光掃頻技術(shù)有很多令人興奮的可能性，我們希望它能對(duì)通信技術(shù)的開發(fā)產(chǎn)生推動(dòng)作用。”
研究人員已經(jīng)證實(shí)，激光可以在沒有接收設(shè)備的情況下向人發(fā)送聲音信息。這種經(jīng)由空氣發(fā)送高度定向的音頻信號(hào)的能力可以用于嘈雜房間的通信，或者用于向個(gè)人發(fā)出注意危險(xiǎn)的警示信號(hào)。
phys.org網(wǎng)站1月23日?qǐng)?bào)道，光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)期刊《光學(xué)快報(bào)》發(fā)文稱，美國麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室（Massachusetts Institute of Technology's Lincoln Laboratory）的研究人員使用兩種不同的基于激光的方法傳輸了不同的音調(diào)，并錄制了會(huì)話音量級(jí)別的談話。研究小組負(fù)責(zé)人Charles M Wynn說：“我們的系統(tǒng)可以遠(yuǎn)距離將信息直接傳送到特定人的耳朵里。這是首個(gè)對(duì)眼睛和皮膚完全安全的激光系統(tǒng)，”
新方法的原理是光聲效應(yīng)。光聲效應(yīng)是指材料在吸收光后形成聲波的現(xiàn)象。在Wynn等的研究中，研究人員使用空氣中的水蒸氣來吸收光線并產(chǎn)生聲音。Wynn說：“即使在相對(duì)干燥的條件下，這種方法也是行之有效的——在人群周圍，空氣中總是會(huì)有少量水的存在。我們發(fā)現(xiàn)，只要使用的激光波長能夠被水強(qiáng)烈吸收，那么水的需求量并不是特別高。”準(zhǔn)確設(shè)置能被水強(qiáng)烈吸收的激光波長是技術(shù)成功的關(guān)鍵，更強(qiáng)的吸收才能產(chǎn)生更響亮的聲音。
新的聲音傳輸方法是由動(dòng)態(tài)光聲光譜(DPAS)技術(shù)發(fā)展而來的。DPAS技術(shù)最早是為化學(xué)檢測(cè)開發(fā)的。在早期研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，激光束以聲速掃描（或掃頻）可以改善化學(xué)檢測(cè)。論文第一作者Ryan M Sullenberger說：“聲速是一種特殊的工作速度。在這篇新論文中，我們展示了一種有效的制造聲音的方法：讓激光束以能被水吸收的波長，在聲速下掃頻。”
對(duì)于與DPAS相關(guān)的技術(shù)而言，研究人員通過改變激光掃頻的長度，可以對(duì)頻率或音高進(jìn)行編碼。因此，新激光掃頻技術(shù)的獨(dú)特之處在于：信號(hào)只能在距發(fā)射器特定距離的地方被接收到。這意味著信息只能發(fā)送給特定的人。當(dāng)然，該技術(shù)也具有將消息定向發(fā)送至多人的可行性。
在實(shí)驗(yàn)室里，研究人員已經(jīng)能使用激光掃頻技術(shù)將60分貝的聲音傳輸給2.5米以外的人。他們認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可以很容易地進(jìn)行擴(kuò)展。此外，研究人員還測(cè)試了一種傳統(tǒng)的光聲方法，這種方法主要通過調(diào)節(jié)激光束的功率來對(duì)音頻信息進(jìn)行編碼。Sullenberger分析說：“這兩種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)光聲學(xué)方法的聲音保真度更高，而激光掃頻技術(shù)則能提供更響亮的聲音。”
接下來，研究人員計(jì)劃在戶外進(jìn)行更大范圍的測(cè)試。Sullenberger說：“我們希望這項(xiàng)技術(shù)最終能成為一項(xiàng)商業(yè)技術(shù)。激光掃頻技術(shù)有很多令人興奮的可能性，我們希望它能對(duì)通信技術(shù)的開發(fā)產(chǎn)生推動(dòng)作用。”
