Молодые учёные Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского получили грант Президента РФ на поиск и исследование эффективных и динамических способов управления оптическими вихрями с помощью волоконных оптических резонаторов и акустических решёток. В перспективе результаты их исследований могут быть использованы в области информационных технологий, например, при создании оптоволоконных линий связи с большей пропускной способностью и высоким уровнем безопасности или оптических компьютеров.
«Сегодня человечество сталкивается с проблемой обработки больших данных. При этом с каждым годом их массивы только увеличиваются. Соответственно с каждым годом требуются всё более мощные системы обработки данных и быстрые коммуникационные сети. Тем не менее, современное электронное оборудование уже почти достигло своего предела производительности. Поэтому для дальнейшего роста мощности информационных сетей необходимо искать новые подходы к их улучшению. Например, использовать для передачи в них информации оптические сигналы вихревого типа. Вихревые оптические сигналы обладают дополнительной степенью свободы по сравнению с ныне используемыми, а каждая степень свободы позволяет разделить их между собой. У вихревых сигналов такая степень свободы называется топологическим зарядом. Например, при передаче данных на вихревых состояниях с топологическими зарядами « — 1», «0» и «1» создаётся три канала передачи данных. Иными словами, пропускная способность физического канала связи увеличивается в три раза по сравнению с обычным случаем при тех же принципах кодирования данных. Существуют, конечно, и иные подходы к использованию оптических вихрей при передаче информации», – пояснил доцент кафедры общей физики Физико-технического института Крымского федерального университета Борис Лапин.
Учёный отметил, что исследования в рамках проекта носят фундаментальный характер, и их результаты существенно расширят понимание процессов эволюции вихревых полей в оптических резонаторах и акустически генерируемых волоконных решётках. Кроме того, полученные результаты могут послужить теоретической основой множества прикладных устройств, предназначенных для сверхэффективного и динамического управления вихревыми полями.
«Результаты, которые мы получили и ещё получим при решении поставленных в проекте задач, формируют передний край науки в нашей области. Например, на данный момент знаний об эволюции вихревых полей в оптических резонаторах почти нет, и в подавляющем большинстве научной литературы в них рассматривается эволюция обычных лазерных пучков света», – пояснил Борис Лапин.
«Что же касается размера гранта», – говорит молодой учёный, – «то он, конечно, далеко не дотягивает до размера мегагранта, но является очень достойным для его получателей: общая сумма гранта равна 1.2 млн. рублей, и на 2020 год из неё приходится 600 тысяч рублей».
При подготовке статьи были использованы материалы: Пресс-службы КФУ
