Во главе с профессором Минь Гу в Университете RMIT в Мельбурне, Австралия, команда проектировала интегрированный нанофотонный чип, который может достигнуть беспрецедентных уровней контроля над угловым моментом (AM) света.Новаторская работа открывает новые возможности для использования AM в масштабе чипа для поколения, передачи, обработки и записи информации, и могла также использоваться, чтобы помочь ученым лучше понять эволюцию и природу черных дыр.
Путешествуя приблизительно в прямой линии, пучок света также прядет и крутит вокруг его оптической оси. AM света, который измеряет объем того динамического вращения, привлек огромный исследовательский интерес в последние десятилетия.Ключевой центр – потенциал использования AM, чтобы позволить массовое расширение полезной мощности оптоволокна с помощью параллельных легких каналов – подход, известный как «мультиплексирование».Но понимание мультиплексирования AM в масштабе чипа осталось основной проблемой, поскольку нет никакого материала, по своей природе способного к ощущению искривленного света.
«Проектируя серию тщательно продуманных наноапертур и наноуглублений на фотонном чипе, наша команда позволила манипуляцию на чипе искривленного света впервые», сказал Гу.«Дизайн устраняет необходимость любой другой большой основанной на вмешательстве оптики, чтобы обнаружить сигналы AM.«Наше открытие могло открыть действительно компактные приложения AM на чипе, такие как показ ультрас высоким разрешением, ультравысокая производительность оптическая коммуникация и ультраобеспечить оптическое шифрование.
«Это могло также быть расширено, чтобы характеризовать свойства AM гравитационных волн, помочь нам получить больше информации о том, как черные дыры взаимодействуют друг с другом во вселенной».Команда создала наноуглубления, чтобы соединить НЕСОМЫЕ лучи в различные плазмонные области AM с наноапертурами, впоследствии сортирующими и передающими различные плазмонные сигналы AM.
Победите автора Хаожань Жэня, кандидата доктора философии в Технологическом университете Swinburne, сказал: «Если Вы посылаете оптический сигнал данных в фотонный чип, очень важно знать, куда данные идут, иначе информация будет потеряна.«Наш особенно разработанный нанофотонный чип может точно вести сигналы данных о AM, таким образом, они переданы от различных сортирующих способ нанокольцевых разрезов, не теряя информации».А также закладывая основу будущей ультраширокополосной сети большая промышленность данных и обеспечивая новую платформу для следующей промышленной революции, исследование предлагает точный новый метод для улучшения научных знаний черных дыр.Гу, Объединенный заместитель Вице-канцлера для Инноваций Исследования и Предпринимательства в RMIT и директора Узла Центра австралийского Научного совета Устройств Ультравысокой пропускной способности для Оптических Систем (CUDOS), сказал, что работа предложила возможность полного контроля над искривленным светом, и включая угловой момент вращения (SAM) и включая орбитальный угловой момент (OAM).
«Вследствие того, что вращение черных дыр может передать OAM, связанный с гравитационными волнами, однозначное измерение OAM через небо могло привести к более глубокому пониманию эволюции и природе черных дыр во вселенной», сказал он.