Новый вид поляризации света позволяет увеличить скорость передачи информации в оптических коммуникационных каналах - «Наука и технологии»

Объем цифровых данных, передаваемых посредством глобальной сети Интернет, увеличивается из года в год по экспоненциальной зависимости. Это служит причиной тому, что существующая инфраструктура оптических, спутниковых и сотовых коммуникационных каналов перестает справляться со все увеличивающейся нагрузкой. Понимая всю тяжесть этой проблемы, которая будет со временем только усугубляться, ученые из разных стран постоянно ищут методы увеличения пропускной способности уже существующих коммуникационных каналов. В этих исследованиях принимают участие ученые из Городского колледжа Нью-Йорка, которые разработали новый способ поляризации света, использование которого позволит передавать по оптическому каналу большее количество информации за единицу времени.

Следует отметить, что в разработке нового вида поляризации принимали не только ученые из Городского колледжа Нью-Йорка (City College of New York), в данной работе были также задействованы исследователи из Университета Южной Калифорнии, компании Corning Incorporated и исследователи из других организаций из Шотландии, Италии и Канады.

"В области коммуникаций традиционно информация передается при помощи света, который, как известно, обладает самой большой скоростью распространения во Вселенной" - рассказывает Джованни Мильоне (Giovanni Milione), аспирант из Городского колледжа Нью-Йорка, работающий под руководством заслуженного профессора Роберта Альфано (Robert Alfano), - "Однако, даже скорость света уже не в состоянии удовлетворить все современные технологии, которые становятся все более жадными по отношению к объемам поглощаемой информации. Однако, мы придумали еще один нетрадиционный способ удовлетворить информационный "голод" ненасытных потребителей, таких, как облачные вычислительные системы".

Используя так называемые q-пластины (q-plates), специальные оптоэлектронные устройства, исследователи создали новый тип поляризации света лазерного луча, который можно охарактеризовать сразу двумя терминами, "радиальный" и "азимутальный". "В настоящее время в коммуникациях уже используются различные виды поляризации света, к примеру, линейной и круговой, для передачи данных трехмерного телевидения" - рассказывает Джованни Мильоне, - "Но форма луча света во всех этих случаях, остается незатронутой".

Исследователи продемонстрировали, что в одном луче света может содержаться несколько лучей, имеющих различную форму за счет их уникальной поляризации, и каждая из этих форм может нести свой собственный поток данных. В своих экспериментах ученые реализовали в пределах одного луча сразу четыре луча разной формы, но теоретически, количество форм лучей света может быть неограниченно.

"Объем данных, который может быть передан одним лучом лазерного света при использовании специальной поляризации, может измеряться терабитами и даже петабитами" - рассказывает Мильоне, - "И самое главное заключается в том, что эта технология совместима с большинством существующих оптоволоконных линий и будет полностью совместима со всеми линиями, которые прокладываются сейчас и будут проложены в ближайшем будущем".