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视频科学家实验光子OAM特性实现长距离高速信息传输

发布时间:2020-03-23 11:13:42 阅读: 来源:折叠窗厂家

美丽的维也纳城的夜空,有时会看到一束激光。这是维也纳大学的科学家团队正在进行的一次实验,试图将镭射激光和经典量子力学结合,让镭射光束传递更多信息。相比使用二进制传递信息,该团队使用光子的轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM of Light)进行的长距离信息传输速率更快,安全性更佳。有望应用于未来的通讯传输和卫星信息传输等领域,实现更高速更安全的信息数据传输。

该研究团队借助于光子的轨道角动量特性,能够将特定色采(或波长)的镭射光束分散成特定的图形模型(达16种),再将每种模式附以特定的编码信息,这类激光经过发送后,接收方可以根据相应的解码信息获得信息。如下图,16种图形模式分别附以二进制编码,运用OAM传输信息的技术最早于90年代发现,理论上传速率能够到达2.5Tb/s。不过受限于条件,通常只能在实验室下进行短距离传输,而维也纳大学的团队首次将OAM技术运用于远距离的开阔空域传输当中。

在实验中,研究团队使用了装载于中央气象和地球动力学研究所1座雷达塔上的激光发射装置,将光束传输至3千米外的位于维也纳大学的接收装置。发送装置将激光束分成16种图形模式,每一种均对应相应的二进制编码。接收器可以过滤大气的杂波,通过相应的密钥对光束进行解码,实现信息传输。如视频中介绍的团队发送了一副肖像。

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