Optisten vääristymien oikaisu monimuotokuiduissa20.05.2021
Suuri määrä tilamoodeja, joita tavalliset monimuotokuidut tukevat, on lupaava alusta klassisen ja kvanttiviestinnän kanavakapasiteetin lisäämiseksi suuruusluokittain. Pitkien monimuotokuitujen käyttöä vaikeuttaa kuitenkin vakavasti modaalinen ylikuuluminen ja polarisaatiosekoittuminen. Ylikuuluminen on myös pysyvä este esimerkiksi kvanttiavainjakelun (QKD) tilamoodien käytännön sovelluksille. Näiden haasteiden voittamiseksi Rochesterin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet ja esitelleet kokeellisen vektoriaalisen aikakääntötekniikan, jossa hyödynnetään menosignaaliin sidottua paluusignaalia. Eli käytännössä he ovat onnistuneet tukahduttamaan modaalista ylikuulumista. "Kun optinen säde, jolla on täydelliset aaltorintamat, kulkee monimuotokuidun läpi, se vääristyy vahvasti", kertoo professori Roert Boyd. "Jos käytämme peiliä aaltorintaman lähettämiseen takaisin, se vääristyy entisestään. Mutta jos kuitenkin heijastamme sen pois peilistä ja käännämme myös aaltorintaman edestä taaksepäin, vääristymä kumoutuu, kun aallot palaavat häiritsevän median läpi. Erityisesti meidän on suoritettava tämä menettely molemmille polarisaatioille samanaikaisesti, kun vääristävä väliaine on pitkä monimuotokuitu." Tutkijat osoittavat, että tämä tekniikka voi parantaa kanavan kapasiteettia saavuttaen 210 tilamuodon siirtokapasiteetin epävakaalla yhden kilometrin pituisella kuidulla. Tutkijat ehdottavat myös käytännöllistä ja skaalautuvaa tilamuodolla multipleksoitua kvanttiyhteysprotokollaa pitkiä monimuotokuituja varten havainnollistamaan mahdollisia sovelluksia, jotka tekniikkamme voi mahdollistaa. "Tekniikkaamme voidaan käyttää tilanjakoisen multipleksoinnin toteuttamiseen pitkillä, tavallisilla monimuotokuiduilla optisten viestintälinkkien kanavakapasiteetin parantamiseksi merkittävästi", sanoo tohtorikoulutettava Yiyu Zhou. "Sitä voidaan mahdollisesti käyttää lisäämään Internet-nopeutta yhdellä tai kahdella suuruusluokalla." Tilajakoisen multipleksoinnin lisäksi tekniikasta voi olla hyötyä myös muissa sovelluksissa, kuten aivojen ja muiden biologisten kudosten kuituendoskopiassa, linssittömässä mikroskopiassa ja korkeaulotteisen lomittumisen jakelussa. Tutkimusartikkeli: High-fidelity spatial mode transmission through a 1-km-long multimode fiber via vectorial time reversal Aiheesta aiemmin: Tera- ja petabittistä datansiirtoa kuiduissa
|
27.03.2024 | Kvantti-interferenssi ja transistori |
26.03.2024 | Robotti tarttuu lihanpalaan ja keskustelee kaverinsa kanssa |
25.03.2024 | Piin kanssa yhteensopivia magneettisia pyörteitä |
23.03.2024 | Kaksitoiminen katalyytti tekee sen halvemmalla |
22.03.2024 | Hiilinanoputket käyttöön |
21.03.2024 | Fotonisirut valtaavat alaa |
21.03.2024 | Uusi 2D-materiaalien maailma on avautumassa |
19.03.2024 | Suprajohteet auttavat tietokoneita "muistamaan" |
18.03.2024 | Kvanttimateriaalitutkimuksen uudet työkalut |
16.03.2024 | Räjähtämätön vedyntuotantomenetelmä |
Siirry arkistoon » |