Световые вихри: новый подход к передаче данных в оптоволокне?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Информационный век требует всё большей пропускной способности каналов связи. Мы привыкли к тому, что данные текут по оптоволоконным кабелям, закодированные в лазерном свете. Но что, если сам свет можно структурировать, придавая ему новые свойства и, тем самым, увеличивая объем передаваемой информации? Исследователи из Университета Аалто в Финляндии предлагают использовать для этого миниатюрные «ураганы» света — оптические вихри.

Вихрь в данном контексте — это особый тип распределения электромагнитного поля в световом луче. Представьте себе луч, в центре которого — темное пятно, «глаз бури», окруженное кольцом яркого света. Этот эффект достигается за счет того, что векторы электрического поля в разных точках луча направлены в разные стороны, гася друг друга в центре и усиливаясь на периферии.

Световые вихри в оптоволокне, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

До сих пор создание таких вихрей было связано с использованием симметричных структур на наномасштабе. Квадратная решетка наночастиц порождает одиночный вихрь, шестиугольная — двойной, и так далее. Чем сложнее вихрь, тем сложнее должна быть геометрическая структура, его создающая.

Финские ученые пошли другим путем. Они создали квазикристаллическую структуру, состоящую из 100 000 металлических наночастиц размером около 100 нанометров. Квазикристаллы — это структуры, обладающие локальным порядком, но лишенные глобальной периодичности, свойственной обычным кристаллам. Этот «полупорядок», по словам исследователей, позволил им управлять свойствами световых вихрей с небывалой гибкостью.

Ключевым моментом стало нестандартное использование свойств электрического поля. Вместо того чтобы размещать наночастицы в точках максимальной интенсивности поля, ученые поместили их в области минимального взаимодействия — своего рода «мертвые зоны». Это позволило с высокой точностью формировать вихри с заданными характеристиками.

Световые вихри, вольная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Потенциал этого открытия огромен. Закодировав информацию в различных типах вихрей, можно существенно увеличить пропускную способность оптоволоконных линий. Предварительные оценки говорят о потенциальном увеличении в 8-16 раз по сравнению с существующими технологиями. Представьте, какие объемы данных можно будет передавать по одному волокну!

Конечно, от лабораторных экспериментов до практической реализации длинный путь. Предстоит решить множество инженерных задач, связанных с масштабированием технологии и ее интеграцией в существующую инфраструктуру. Однако первый шаг сделан, и он открывает впечатляющие перспективы в области оптоволоконной связи. Возможно, именно световые вихри станут языком будущих информационных сетей. В то время как группа ученых из Аалто продолжает свои исследования в области сверхпроводимости и органических светодиодов, их работа с квазикристаллами и световыми вихрями уже заставила научный мир обратить внимание на этот перспективный направления.

1 комментарий

A
Представьте себе луч, в центре которого — темное пятно, «глаз бури», окруженное кольцом яркого света. Этот эффект достигается за счет того, что векторы электрического поля в разных точках луча направлены в разные стороны, гася друг друга в центре и усиливаясь на периферии.

Как красиво обычную интерференцию описали. Куда там «скучным школьным учебникам»…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Батарея на элементах 21700 для аккумуляторного инструмента. Обзор модели на 8 Ач и напряжением 20 Вольт для мощной техники

Именно мощную аккумуляторную батарею я искал — и нашел. В обзоре будет разборка и тесты измерителем сопротивления. Такие аккумуляторы стоит выбирать для циркулярных и цепных пил, для...

От всех ли газов спасает противогаз: что нужно знать об эффективности защиты

Противогаз — это устройство для защиты от вредных газов и ядовитых веществ. Но не все противогазы обеспечивают универсальную защиту от всех опасных соединений. В этой статье разберемся,...

Компьютерная диагностика против механики: что выбрать для проверки автомобиля?

Вопрос доверия к техосмотру автомобиля остаётся актуальным, особенно в эпоху технологий, когда автосервисы всё чаще предлагают компьютерную диагностику вместо привычного механического осмотра. Но...

Обзор Infinix ZERO Flip: первая расскладушка компании и сразу с LTPO матрицей!

Когда на рынке уже существует множество сгибаемых устройств, Infinix наконец-то представляет свою новинку — раскладушку ZERO Flip. Эта «темная лошадка» предлагает два ярких...

Выбор подходящего домкрата для вашего авто: гидравлический, реечный или бутылочный?

Выбирать домкрат для автомобиля стоит с умом, ведь от этого зависит не только удобство, но и безопасность во время эксплуатации. Рассмотрим ключевые характеристики и различия между гидравлическими,...

Когда возникло разделение труда? Знакомьтесь — мшанки, первопроходцы сотрудничества

Разделение труда — краеугольный камень современной цивилизации. Сложная структура общества, где каждый выполняет свою функцию, от пекаря до программиста, кажется нам само собой...