Просторова модуляція прискорить оптичний зв'язок в 100 та більше разів

В традиційних системах оптичних комунікацій модулюються амплітуда, фаза, поляризація та частота світла, що передається, але всі ці технології найближчим часом досягнуть межі пропускної здатності. Але світло має також «візерунок» – просторове розподілення інтенсивності, те який він має вигляд потрапляючи на екран. Такі карти інтенсивності унікальні і теж можуть бути використані для кодування інформації (Mode Division Multiplexing, MDM).

Зараз для зв’язку застосовується тільки один візерунок. Це обумовлено технічними складнощами перетворення даних в просторове розподілення та отримання їх приймаючою стороною.

В роботі, опублікованій 10 червня онлайн науковим журналом Scientific Reports, команда з ПАР та Тунісу продемонструвала мультиплексування та демультиплексування понад 100 світлових візерунків, з використанням азимутальних і радіальних ступенів свободи, що потенційно збільшує продуктивність оптичних комунікацій не менш, ніж на два порядки.

Учені використали цифрові голограмі, записані на невеликий рідкокристалічний дисплей – просторовий модулятор. Вони показали, що можливо отримати голограму, в якій закодовані понад 100 карт розподілення інтенсивності в чисельних кольорах. Крім того, кожна індивідуальна субголограма (візерунок) може індивідуально налаштовуватися для усунення оптичних спотворень із-за розбіжностей кольорів або кутів.

Наступним кроком стане демонстрація цієї технології в реальній системі комунікацій. Учені повідомили, що вже працюють над цим з комерційним партнером.