Если Вашему медленному Подключению к Интернету расстроили Вас, , что Вы не должны общаться с изучением на Марсе. Даже с новой разработкой, ученые будут в состоянии передать только приблизительно 270 мегабит в секунду между этими двумя планетами, не огромной информацией, когда Вы будете сообщить о фотографиях суперс высоким разрешением.
Но новое изучение предполагает, что способом скручивания лазерного света, ученые имели возможность упаковать хватает информации в межпланетные лучи для ускорения внеземных коммуникаций к уровню мультигигабита.Сейчас основанная на лазере сообщение между Землёй и спутниками использует так именуемую модуляцию положения пульса (PPM). В этой стратегии информация закодирована в выбор времени инфракрасного лазерного пульса.
Этот отрезок времени ломается в мелкие окна, и эти закодированы способом отправки лазерного света в датчик в течении определенного окна. Для кодирования алфавита, например, отрезок времени имел возможность ломаться в 26 окон, один для каждого письма.Вы имели возможность забрать более высокую пропускную свойство зубрежкой больше окон в любой отрезок времени. Но более стремительная, более сложная электроника должна была сделать, что сделает для дорогой и властолюбивой совокупности, говорит Иван Дьердьевич, оптический коммуникационный эксперт в Аризонском университете, Тусон.
Вместо этого он говорит, мы должны пересмотреть время, кодируя и использовать различную собственность света: его орбитальный угловой момент (OAM), пример скручивания в луче.OAM касается фазы луча, или где это находится в собственном колебании между двумя пиками волны. Последовательности луча находятся в том же месте в их колебании, и они, как говорят, имеют ту же фазу.
Если свет не имеет никакого OAM, этих регионов той-же-фазы сокращение через луч, как широкий гребень океанской волны, приближающейся к береговой линии. Но в свете с OAM, регионы с той же фазой крутят вместо этого около направления путешествия в растущих лентах.Чем больше OAM, тем более сложный пример, формируясь единственный, дважды, и тройной helices на.
Эти винтовые формы удобны для кодирования данных. Принимая во внимание, что раскрученный луч света может мнить два символа (сообщите, 0 или 1) в зависимости от того, отключён ли он или на, осветите, что прибывает в любую комбинацию трех helices, может мнить 23, или восемь, символы (сообщите, 0 до 7).
Способом предоставления каждой волне четырех различных вариантов интенсивности вместо два, Вы можете увеличить словарь единственного пульса к 43, или 64, возможные символы.Комбинация различных форм и интенсивности может закодировать больше информации в единственный пульс, чем практично при помощи модуляции положения пульса, говорит Дьердьевич. Он говорит, что оборудование должно было закодировать и расшифровать волны OAM, вероятно выстроен недорогими обновлениями последних достижений науки и техники.
Пульс послал бы лазер и прошли бы голограмма или многорежимное оптоволокно, крутящее свет. В противном случае телескоп сосредоточил бы свет и вторую голограмму, или волокно расшифрует сигнал.
Один возможный камень преткновения для метода – то, что свет изгибов воздуха Земли по-второму, как это нагревается или охлаждается, зашифровывая сигналов OAM. Но в газете в выпуске 18 июля Optics Express, Дьердьевич информирует, что машинные моделирования показали, что возможно вернуть неповторимый сигнал OAM. Если турбулентность не особенно сильна, этот метод может распутать до девяти различных государств OAM, говорит он.
Ближе в дом, Дьердьевич предполагает, что OAM имел возможность также обеспечить интернет-связи 100 гигабит в секунду через воздух. Скорости передачи данных между спутниками и Землёй, между спутниками, и вдобавок между спутниками и самолётом имели возможность забрать повышение от применения искривленного света. «Стандартные телескопы достаточны для этих мелких расстояний», говорит он.Эксперты осмотрительны о трансгрессии. «Это – одна из тех вещей, трудящаяся превосходно в теории», говорит Хамид Еммати, лазерный коммуникационный эксперт в Лаборатории реактивного перемещения НАСА в Пасадене, Калифорния.
Но он и другие показывают на практическое препятствие: В отличие от более несложного пульса PPM, что может интерпретироваться с мелкими количествами неповторимого луча, телескоп обязан отловить большую часть луча OAM для наблюдения его искривленной структуры. Неприятность заключается в том, что лучи распространяются, как они путешествуют.
Еммати и его сотрудники оценивают, что получение данных OAM из передатчика, столь отдаленного, как солнце потребовало бы телескопа шириной в километр.Не так, говорит Дьердьевич. Телескопам, выбирающим поляризацию света, другую форму скручивания, как оценивается, нужны линзы только десятки метров через, а не довольно много. По причине того, что оба поворота переворачивают направление света путешествия, он думает, что телескоп OAM не должен быть мало более громадным.
Еммати признает, что обе стороны предполагают. «Мы должны совершить больше времени, оценивая его», говорит он.