Framtiden för optisk kommunikation har precis blivit ljusare. I en utveckling som rapporteras i Advanced Photonics , har forskare från Nanjing University introducerat iso-propagation vortices (IPVs), ett nytt koncept som erbjuder en lösning på en långvarig utmaning som forskare och ingenjörer står inför:hur man kan öka informationsbehandlingskapaciteten samtidigt som man övervinner begränsningarna hos traditionella virvelstrålar.
Multiplexering av optiska frihetsgrader, såsom polarisation och våglängd, har varit en stapelvara för att förbättra kommunikationskapaciteten. Men spatial mode-division multiplexing, som använder ortogonala rumsliga lägen som orbital angular momentum (OAM)-lägen (även känd som virvelstrålar), står inför ett betydande hinder.
När dessa virvelstrålar fortplantar sig genom fritt utrymme avviker deras strålstorlek alltid med OAM, vilket innebär begränsningar för kapaciteten på grund av behovet av större mottagare.
IPV representerar ett paradigmskifte. Till skillnad från konventionella virvelstrålar uppvisar IPV:er OAM-oberoende utbredning. Med andra ord förblir deras strålstorlek konsekvent under utbredning av fritt utrymme, oavsett OAM-läge. Detta genombrott öppnar spännande möjligheter för rumslig lägesmultiplexkommunikation, fiberoptisk dataöverföring och till och med partikelmanipulation.
Viktiga fördelar med IPV:er:
Effekten av IPV sträcker sig bortom kommunikation. Föreställ dig snabbare dataöverföringshastigheter, effektivare partikelmanipulation i vetenskapliga experiment och förbättrade fiberoptiska nätverk. När forskare gräver djupare i potentialen hos IPV:er kommer industrier som sträcker sig från telekommunikation till vetenskaplig instrumentering att dra betydande fördelar.
Dr Jianping Ding, motsvarande författare och senior forskare, sa:"Iso-propagationsvirvlar representerar ett steg framåt i vår strävan efter större informationskapacitet. Vi är glada över att utforska deras tillämpningar och samarbeta med industripartners."
