Илюстрация на лъчи с различен ъглов момент. Автор: E-karimi
Интернет-трафикът се увеличава с нарастваща скорост и учените постоянно търсят начини да поберат все повече информация в пренасящите оптични кабели.
Един от успешните начини, които се използва през последните 20 години, се свързва с въвеждането на повече „пътни платна” в кабелите, чрез използване на лъчи с различни цветове (дължини на вълната) за различни сигнали. Но прибавянето на повече лъчи прави всеки от тях по-тесен – което означава, че има лимит, над който данните се „сблъскват”.
През последните няколко години, учените се опитват да прибавят ново измерение в преноса на информация, използвайки промени във формата на лъчите.
Това се постига чрез свойство на светлината, наречено орбитален ъглов момент. Възможно е, чрез определени филтри, светлинния лъч да се огъне, така че да се движи като спирала. Параметрите на въпросната спирала също могат да се променят.
Досегашни експерименти с този подход са завършвали неуспешно, тъй като лъчите с различни форми имат свойството да се сблъскват помежду си в рамките на един метър. Но екип от изследователи от Бостънския Университет в Масачузец и Университета на Южна Калифорния в Лос Анжелис, са намерили начин да задържат различните лъчи отделни за рекордната дистанция от 1.1 km.
Учените разработили и изградили оптичен кабел, дълъг 1.1 km, който, за разлика от нормалните оптични кабели, пречупва светлината различно в различни части на напречното си сечение. След това изпратили по кабела едновременно прави и нагънати лъчи светлина. Открили, че светлината, която са подали, е същата като тази, в края на кабела – различните форми лъчи не се смесвали по пътя.Причината за това е, че променливия показател на пречупване кара отделните форми да се придвижват по кабела с различаваща се скорост.
„Това означава, че можем да запазим лъчите отделни”, обяснява Сидхарт Рамахандран, инженер и основен изследовател в екипа от Бостънския Университет. Изследването се фокусира върху няколко форми на лъчите, но Рамахандран обяснява, че екипът е продължил изследванията и има данни, че е възможно да се използват около десет различни форми за предаване на информация.
Това представлява напълно ново ниво в трансфера на информация. Всяко ниво (или форма на лъча) може да бъде разделено отново въз основата на дължини на вълната, с което да се постигне максимален капацитет на кабелите.
Изследването е публикувано в сп. Science.
Публикувано с разрешението на Macmillan Publishers Ltd: [NATURE NEWS] (‘Corkscrew’ light could turbocharge the Internet), Maggie McKee (2013).
