Лазерное детектирование радиоволн

Свет — это электромагнитное колебание очень высокой частоты — 1014 Гц, поэтому его можно модулировать тоже с очень высокой частотой до 1010 Гц. Это означает, что количество информации, записанное в импульсе света, гораздо выше, чем в радиосигнале. Радиосигнал, с другой стороны, можно передавать на относительно далекое расстояние в тех условиях, где свет распространяться не может. Или, например, радиосигнал в микроволновом диапазоне, который идет из космоса, несет важнейшую информацию о раннем периоде развития Вселенной.

Мы используем мембрану, которая, с одной стороны, чувствует радиоволны, а с другой стороны, ее можно считывать светом. Конденсатор — две пластинки — существует в любой антенне, которая принимает радиоволны. Заряды колеблются в конденсаторе из-за радиоволны. Одну из пластин конденсатора мы делаем из этой очень чувствительной мембраны. Когда приходит радиоволна, заряды на конденсаторе колеблются, действуют на пластинку, которая тоже начинает колебаться. Это очень эффективное преобразование, так как эта пластинка обладает высокой добротностью: малейшие колебания заряда колеблют пластинку. Затем мы берем лазер и светим с другой стороны на эту же пластинку. Лазерный луч отражается от пластинки, и в зависимости от того, где пластинка находится, фаза лазерного света меняется. Эту фазу можно считать с чувствительностью, которая ограничена только квантовыми флуктуациями — мы это делаем в лаборатории каждый день. Таким образом, у нас приходит очень слабый радиосигнал, колеблет заряды в конденсаторе, заряды колеблют мембрану, колебания мембраны считывается лазерным лучом, и мы получаем исключительно чувствительный, малошумящий преобразователь радиосигналов в свет, который можно посылать в стекловолокно и распространять где угодно.