Ученые впервые осуществили передачу данных с помощью закрученного света через оптическое волокно

Закрученный свет в оптическом волокне


Впервые в истории информационных технологий лучи "закрученного" света использовались для передачи данных через оптическое волокно. Группе исследователей из Бостонского университета и университета Южной Калифорнии удалось реализовать передачу данных со скоростью 1.6 терабита в секунду через оптоволоконный кабель длиной в один километр. Эта же самая группа ученых летом прошлого года, используя метод "закручивания" света, получила скорость передачи данных на открытом воздухе в 2.56 терабита в секунду, а настоящее достижение является первым разом, когда метод "закручивания" использовался для передачи данных через оптическое волокно.

Под термином "закручивание" подразумевается то, что фотоны света обладают квантовой характеристикой, называемой орбитальным угловым моментом (orbital angular momentum, OAM). У фотонов, обладающих таким моментом, электрическое и магнитное поле закручено как штопор, а не колеблется в одной плоскости и направлении, как у традиционной электромагнитной волны. Теоретически, фотоны могут иметь практически неограниченное количество значений орбитального углового момента, а через единственное оптическое волокно может одновременно проходить множество лучей света, различающегося значением углового момента фотонов. Эта особенность и используется для передачи большого количества данных через единственный оптоволоконный кабель.

Технологии "закручивания" работают не только с электромагнитными волнами оптического диапазона. Мы уже рассказывали о том, что исследователям из Италии и Швеции удалось использовать подобную технологию применительно к радиоволнам, реализовав передачу информации с помощью "закрученных" радиоволн на расстояние, превышающее 400 метров.

До последнего времени использовать технологию "закрученного" света в оптическом волокне было попросту невозможно из-за преломления и искажения света в его среде. Но, новый тип оптического волокна, разработанный Сиддхартом Рамачандрэном (Siddharth Ramachandran), профессором из Бостонского университета, позволяет передавать без искажений лучи "закрученного" света на достаточно большие расстояния.

"В течение нескольких десятилетий люди используют оптическое волокно для передачи информации. Но передача всегда осуществлялась только за счет использования стандартных видов модуляции, использование OAM-модулированных лучей было невозможно из-за их нестабильности в среде оптического волокна" - рассказывает профессор Рамачандрэн, - "Мы разработали новый тип оптического волокна, в котором OAM-лучи распространяются с высокой стабильностью. Это может использоваться во многих областях науки и техники, в первую очередь, для увеличения пропускной способности оптических коммуникационных каналов".

До последнего времени пропускная способность оптических коммуникационных каналов увеличивалась за счет передачи информации с помощью лучей света различной длины волны, но сейчас эта технология приблизилась практически к своему теоретическому пределу. Использование OAM-лучи позволит расширять ширину полосы пропускания прежними темпами еще достаточно долгое время.




Ключевые слова:
Закрученный, Свет, Электромагнитные, Волны, Орбитальный, Угловой, Момент, Модуляция, Оптическое, Волокно, Передача, Информация

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Новая технология передачи позволит удвоить пропускную способность оптическо ...
  • Ученые впервые осуществили передачу информацию на большое расстояние при по ...
  • Использование "точечных" импульсов света позволит увеличить скорость опти ...
  • Новый тип оптического волокна позволяет передавать данные практически со ск ...
  • Закручивая волны света в "вихрь", ученые создали самое быстрое беспроводн ...




  • 4 июля 2013 08:23
    #1 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Похоже если в статье ни разу не прозвучало слово "квант", то редакция не заплатит деньги. Ну право сколько можно это слово пихать во все дыры. Квантовый, -ая, -ое, -ые, -ую, бла, бла. Этот прям настоящий "бренд" новостного стиля для придания информации супер перспективности и мега пупер значимости для будущего всея человечества.
        
    4 июля 2013 08:56
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    Цитата: Zynaps
    сколько можно это слово пихать во все дыры

    И что в этом удивительного? Эта область развивается бурными темпами и некоторые наработки уже начинают воплощаться в реальности. Дальше эти технологии будут использоваться все больше и больше, и "ненавистный" Вам термин будет звучать все чаще и чаще. Придется выработать иммунитет к этому термину wink


    --------------------
        
    4 июля 2013 11:35
    #3 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Ну когда же Квантовый Туалет появится ? am
        
    4 июля 2013 13:52
    #4 Написал: mkz

    Публикаций: 0
    Комментариев: 112
    У фотонов, обладающих таким моментом, электрическое и магнитное поле закручено как штопор, а не колеблется в одной плоскости и направлении, как у традиционной электромагнитной волны. Теоретически, фотоны могут иметь практически неограниченное количество значений орбитального углового момента, а через единственное оптическое волокно может одновременно проходить множество лучей света, различающегося значением углового момента фотонов.

    Бред.
    У фотонов есть спин (+1 или -1). Этот спин и выражается во "вращении" поля. "В одной плоскости" фотоны не колеблются, они находятся в суперпозиции спинов +1 и -1. Фотоны не могут иметь "неограниченное количество значений", они могут находится в суперпозиции спинов. То есть не иметь спин 0.37, а с какой-то вероятностью иметь спин +1 и с какой-то вероятностью иметь спин -1. Эта вероятность имеет значение от 0 до 1, то есть их, вероятностей, действительно бесконечное множество. Но при измерении вы всё равно получите какую-то конкретную поляризацию.
        
    4 июля 2013 14:06
    #5 Написал: Zynaps

    Публикаций: 0
    Комментариев: 181
    Сказано ведь "фотоны обладают квантовой характеристикой".
    Все, дальше конкретика не нужна, ключевое слово прозвучало wink А то что неограниченное количество значений углового момента уже есть разрыв шаблона - квантовость - неделимость - однозначность, то это уже не важно. Гланое как звучит!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.