Másodpercenként 2,5 terabit adatot szállít a "megcsavart fény"

MTI Sajtóadatbank, 2012. június 26. 07:39

Másodpercenként 2,5 terabit, azaz 66 DVD tartalmának megfelelő adatot szállít az a fénysugár, amelyben új technikájukkal amerikai és izraeli kutatók "megcsavarták" a hullámokat - közölte a BBC hírportálja.

Az új technika a fényhullámok úgynevezett pálya-impulzusnyomatékának változtatásán alapul: a módszerrel többszörösére növelhető a wi-fi és optikai szálas adatszállítás kapacitása.

A megközelítés meghökkentő demonstrációjáról a Nature Photonics című tudományos folyóiratban számoltak be. Alan Willner, a Dél-Kaliforniai Egyetem kutatója csoportjával, valamint az amerikai űrkutatási ügynökség, a NASA és a Tel-Avivi Egyetem szakembereivel közösen végezte el a kísérletet.

Hasonlóan ahhoz, ahogyan a Földnek van forgási (spin) impulzusnyomatéka a tengelye körüli forgásából adódóan és pálya-impulzusnyomatéka a Nap körüli forgása következtében, úgy a fény is rendelkezhet e két típusú nyomatékkal. A fény esetében a spinen alapuló változatot polarizációnak nevezik (a polarizáló napszemüvegek például csak az egyik irányban polarizált fényt engednek át).

A fénysugarakat alkalmazó optikai adatszállításban megduplázható a továbbított információ mennyisége ugyanazon sávszélességen belül, ha a két polarizációs irányban különböző adatsorokat kódolnak.

A fény pálya-impulzusnyomatékának - angol elnevezése alapján OAM (orbital angular momentum) - kihasználása hasonló többszöröző trükköt kínál. Ebben a megközelítésben különböző mértékben "megcsavarják" a fényhullámokat. Nemrégiben Bo Thide, a Svéd Űrfizikai Intézet kutatója és olasz kollégái demonstrálták az elv működését azáltal, hogy két különböző OAM-állapotból álló fénysugarat küldtek át egy velencei csatorna egyik oldaláról a másikra.

A most ismertetett demonstrációban kétszer négy fénysugárral dolgoztak, mindegyikhez tartozott egy meghatározott OAM-csavar, és mind a nyolc a saját adatáramát hordozta. A két sorozat külön-külön polarizációt kapott, majd egyetlen sugárba rendezték össze. Leginkább fánkra vagy szélforgóra hasonlítható az ábra, amelyet a négy megcsavart fénysugár alkotott.

Az adatáram fogadó oldalán az eljárást visszafelé végezték el, így egyetlen fénynyaláb szállította le végül a nyolc különböző alsugárnyaláb adatait, együttesen másodpercenként 2,5 terabitet (2500 gigabitet). Mivel kísérletükben az optikai szál két vége csak körülbelül egy méterre volt egymástól, Willner szerint a következő lépés az lesz, hogy a technika hosszabb távolságon való alkalmazhatóságát mutatják meg.