В ИТМО предложен новый метод кодирования световых сигналов в космосе

Фото из открытых источников

Оптико-пространственная связь, осуществляемая через лазерный луч, используется, в частности, для передачи данных в космосе. Его интенсивность можно варьировать, записывая таким образом сигналы. Ранее в распоряжении ученых имелись две базовые опции кодирования информации: при помощи амплитудно-частотной модуляции и фазовой модуляции. Экспертами ИТМО предложено использование орбитального углового момента лазерного луча и запись информации с его помощью.

Передача данных на основе лазерных лучей в космосе функционирует аналогично тому, как работают световые сигналы на Земле, когда с определенной частотой и длительностью включают и выключают фонарь, шифруя послания. Так используют интенсивность света. Но у света есть и иные свойства, тоже пригодные для передачи данных. Специалисты Нового физтеха ИТМО обратились к потенциалу иных внутренних степеней свободы света. О чём «Научной России» рассказал Станислав Батурин, ведущий научный сотрудник физического факультета ИТМО.

Свет обладает поляризацией, напоминает Батурин. Если её переключать и детектировать, можно передавать информацию. Также у света имеется дополнительная степень свободы - так называемый орбитальный угловой момент или проекция орбитального момента. Которым тоже можно управлять для записи информации. Суть новой разработки в том, что есть возможность моделировать состояние, в котором можно манипулировать не одной проекцией, а сразу группой таких состояний и записывать информацию в так называемую «гребенку» по орбитальному моменту».

Проекцией орбитального момента называют свойство, которое и отличает закрученные световые пучки, вращающиеся вокруг своей оси, от «прямого» света, для которого характерны частота и амплитуда. С изучения подобных эффектов и стартовал новый проект. Ученые надеются, что их можно будет применять не только в космической сфере, но и в оптоволоконной связи. Но до реализации ещё долгий путь. Следующим этапом в исследовании станет разработка способа расшифровки.