Hitech logo

Идеи

Звуковые волны помогли совершить прорыв в оптической передаче данных

TODO:
Георгий Голованов1 ноября 2022 г., 10:58

Немецкие физики первыми в мире создали однонаправленное устройство, значительно повышающее качество особого класса сигналов для оптической коммуникации — оптических вихрей. Конструкция прибора позволяет до минимума снизить пагубное обратное рассеяние. Исследователи подчеркивают большое практическое значение этого открытия для оптических систем, от связи до оптических пинцетов и систем квантовой манипуляции.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Повысить эффективность оптической коммуникации можно путем увеличения объема передаваемой оптической информации, пишет Science Daily. Этого можно добиться через каналы с мультиплексированием, например, используя множество длин световых волн, различные состояния поляризации или несколько временных интервалов. В последнее десятилетие поучили распространение оптические пространственные моды, собственные поля в волноводах, поскольку они дают меньше перекрестных помех между ортогональными пространственными модами.

В классической и квантовой коммуникациях применение вихревых мод в методах мультиплексирования доказало свою эффективность. Однако устройства, которое бы обеспечивало передачу определенных вихревых мод в одном направлении, но не в противоположном, до сих пор не существовало. Хотя именно такое устройство — так называемый оптический вихревой изолятор — могло бы значимо улучшить качество сигнала.

Команде из Института Макса Планка удалось совершить прорыв в этой области. Для этого они использовали звуковые волны, движущиеся только в одном направлении. В результате они добились так называемого рассеяния Мандельштама — Бриллюэна с выборочной топологией в хиральном фотонном кристаллическом волокне, что позволило переносящим вихри световым волнам однонаправленно взаимодействовать с движущимися звуковыми волнами.

«Это первая невзаимная система для вихревых мод, которая открывает новую перспективу в невзаимной оптике — такой же физический эффект может произойти не только в фундаментальных модах, но и в более упорядоченных», — сказал Цзэн Синлинь, один из исследователей.

По его мнению, оптические вихревой изолятор будет иметь широкое применение в оптических коммуникациях, обработке квантовой информации, технологии оптического пинцета и волоконных лазерах.

Благодаря способности эффективно превращать свет в электричество перовскиты стали прорывным материалом для создания солнечных панелей и ЖК-дисплеев. Группа ученых из Лондона нашла ему применение в качестве монокристаллического оптического волокна, обладающего более привлекательными характеристиками, чем поликристаллические аналоги.