Вчені вперше здійснили передачу даних за допомогою закрученого світла через оптичне волокно
Вперше в історії інформаційних технологій промені "закрученого" світла використовувалися для передачі даних через оптичне волокно. Групі дослідників з Бостонського університету і університету Південної Каліфорнії вдалося реалізувати передачу даних зі швидкістю 1.6 терабіта в секунду через оптоволоконний кабель довжиною в один кілометр. Ця ж сама група вчених влітку минулого року, використовуючи метод "закручування" світу, отримала швидкість передачі даних на відкритому повітрі в 2.56 терабіта в секунду, а справжнє досягнення є першим разом, коли метод "закручування" використовувався для передачі даних через оптичне волокно.
Під терміном "закручування" мається на увазі те, що фотони світла мають квантової характеристикою, званої орбітальним кутовим моментом (orbital angular momentum, OAM). У фотонів, що володіють таким моментом, електричне і магнітне поле закручено як штопор, а не коливається в одній площині і напрямку, як у традиційній електромагнітної хвилі. Теоретично, фотони можуть мати практично необмежену кількість значень орбітального кутового моменту, а через єдине оптичне волокно може одночасно проходити безліч променів світла, розрізняються значенням кутового моменту фотонів. Ця особливість використовується для передачі великої кількості даних через єдиний оптоволоконний кабель.
Технології "закручування" працюють не тільки з електромагнітними хвилями оптичного діапазону. Ми вже розповідали про те, що дослідникам з Італії та Швеції вдалося використати подібну технологію стосовно радіохвилям, реалізувавши передачу інформації за допомогою "закручених" радіохвиль на відстань, що перевищує 400 метрів.
До останнього часу використовувати технологію "закрученого" світла в оптичному волокні було просто неможливо через заломлення і спотворення світла в його середовищі. Але, новий тип оптичного волокна, розроблений Сиддхартом Рамачандрэном (Siddharth Ramachandran), професором з Бостонського університету, дозволяє передавати без спотворень промені "закрученого" світла на досить великі відстані.
"Протягом кількох десятиліть люди використовують оптичне волокно для передачі інформації. Але передача завжди здійснювалася тільки за рахунок використання стандартних видів модуляції, використання OAM-модульованих променів було неможливо через їх нестабільності в середовищі оптичного волокна" - розповідає професор Рамачандрэн, - "Ми розробили новий тип оптичного волокна, в якому OAM-промені поширюються з високою стабільністю. Це може використовуватися в багатьох галузях науки та техніки, в першу чергу, для збільшення пропускної здатності оптичних комунікаційних каналів".
До останнього часу пропускна здатність оптичних комунікаційних каналів збільшувалася за рахунок передачі інформації з допомогою променів світла різної довжини хвилі, але зараз ця технологія практично наблизилася до своєї теоретичної межі. Використання OAM-промені дозволить розширювати ширину смуги пропускання колишніми темпами ще досить довгий час.