Закрутили фотоны. Ученые создали динамически закрученный свет

2 июля 2019, 20:00

Физики из Испании экспериментально доказали существование динамически закрученного света. Открытие сулит прорывы в разработке оптических устройств, а также передаче данных с помощью оптоволоконных кабелей.

Несмотря на то, что световые лучи практически незаметны для человеческого глаза, они переносят энергию и импульс, которые могут незначительно влиять на объекты. Основными характеристиками световой волны являются частота, интенсивность и поляризация.

Видео дня

В 1992 году физики установили, что световые волны могут быть закрученными, как спираль, и, вдобавок к частоте, интенсивности и поляризации, имеют орбитальный угловой момент. Из-за этого, закрученный свет в наномасштабах мог обращать вокруг своей оси вещества, которые его поглощают. Это позволило повысить разрешения оптической микроскопии и увеличить плотность информации, которая передается посредством закрученного света.

Главной проблемой такого состояния света было то, что любые его пучки были статичными, — обладали постоянной закрученностью. Но, как пишет N+1, на днях в журнале Science опубликовали исследование, согласно которому, группа физиков из Университета Саламанки, Барселонского института науки и технологии и Колорадского университета в Боулдере создала свет, закрученность которого можно изменять.

Ученые решили создать динамически закрученный свет с помощью эффекта квантовой механики, известного как генерация высоких гармоник. Этот эффект означает взаимодействие нескольких сильных импульсов оптического излучения в определенной среде, после которого появляются гораздо более сильные импульсы.

К сравнению, похожий эффект может происходить с двумя черными дырами, которые взаимодействуют вращаясь друг вокруг друга и ускоряют тем самым свое вращение.

В эксперименте с закрученным светом исследователи использовали пары импульсов инфракрасного излучения, которые они пропускали через газообразный аргон с небольшой разницей во времени. На выходе ученые получали импульсы ультрафиолетового излучения с измененной изначальной закрученностью.

Сообщается, что самым сложным в этом эксперименте оказалось определение динамической закрученности, поскольку длина полученных импульсов составляла всего около 50 фемтосекунд.

В перспективе, создание динамически закрученного света позволит разрабатывать сверхмощные микроскопы, перемещать небольшие детали промышленного оборудования, а также отправлять сигналы с очень высокой скоростью передачи данных через оптические волокна.

Напомним, полгода назад ученые из Мельбурнского королевского технологического университета изобрели первое в мире нанофотоническое устройство для кодирования и обработки данных. Разработчики использовали эффект закрученного света для увеличения объема данных, передаваемых через обычный оптоволоконный интернет-кабель.

Новая технология австралийских ученых позволит не разрушать эту инфраструктуру, а, наоборот, усовершенствовать ее до небывалых ранее скоростей обработки информации. Авторы открытия заявляли об увеличении скорости передачи данных в 100 раз.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X