1771000524
2026-02-13 16:24:00
Исследователи из Китая представили оптическое устройство, которое может генерировать электрические и магнитные «вихревые» световые узоры и переключаться между ними. Это прорыв, который может повысить надежность устройств следующего поколения. терагерцовый беспроводной коммуникации.
Устройство создает структурированные световые вихри, известные как скирмионыкоторые очень стабильны и устойчивы к помехам, что делает их идеальными кандидатами для кодирования информации в терагерцовых импульсах в свободном пространстве. Терагерцовые волны, находящиеся между микроволнами и инфракрасным светом, все чаще исследуются для сверхбыстрой беспроводной связи и передовых сенсорных технологий.
Исследование, опубликовано в журнале Оптиказнаменует собой первую экспериментальную демонстрацию скирмионов, которые можно переключать между электрическим и магнитным режимами. Команда достигла этого, используя нелинейную метаповерхность, ультратонкий материал, созданный на наноуровне, который манипулирует светом так, как не может обычная оптика.
«Большинство существующих устройств могут создавать только один тип тороидального вихря, и у них нет возможности переключаться между режимами», — сказал Ицзе Шен, соавтор и физик из Наньянского технологического университета. “Наши результаты продвигают концепцию переключаемых скирмионов в свободном пространстве к управляемому инструменту для надежного кодирования информации. Это может вдохновить на более устойчивые подходы к терагерцовой беспроводной связи и обработке информации на основе света”.
Для работы устройства используется ближний инфракрасный фемтосекундный диапазон. лазерные импульсы с различными профилями поляризации направляются на метаповерхность, создавая тороидальные световые импульсы терагерцового диапазона, несущие вихрь либо электрической, либо магнитной моды.
«Это все равно что использовать разные ключи, чтобы открыть разные двери», — сказал Ли Ню, первый автор из Тяньцзиньского университета. «Один световой узор активирует электрический режим, другой запускает магнитный режим».
Цзягуан Хань, руководитель проекта в Тяньцзиньском университете, добавил: «Используя простые оптические элементы, такие как волновые пластины и вихревые замедлители, для управления поляризацией входного лазера, мы можем создать компактное устройство, которое активно переключается между двумя различными топологическими состояниями света».
Команда оценила производительность с помощью сверхбыстрой терагерцовой измерительной установки, сканирующей импульсы в пространстве и времени для восстановления изменяющихся структур поля. Измерения точности подтвердили как высокую чистоту, так и надежное переключение режимов.
Заглядывая в будущее, исследователи стремятся улучшить долгосрочную стабильность, компактность и эффективность, одновременно расширяя систему за пределы двух состояний, чтобы обеспечить более широкие схемы кодирования.
«Мы надеемся, что эта работа станет основой для будущих терагерцовых коммуникаций и световых схем, которые смогут генерировать, переключать и маршрутизировать различные состояния сигнала контролируемым образом», — сказал Шен.
На нашем родственном сайте есть множество других редакционных статей. Электронный спецификатор! Или вы всегда можете присоединиться к обсуждению, оставив комментарий ниже или посетив наша страница в LinkedIn.
#Исследователи #создают #переключаемые #световые #вихри #для #ТГц #сетей
Читайте также
