Новый метод оптической связи тестируют в космосе, но работает он и под водой
Структурированным называют поток света, передающий изображения. Новое исследование в этой области позволяет передавать множество узоров в качестве алфавита кодирования. И при этом не беспокоиться о том, насколько зашумлён канал, то есть о помехах при связи. Причём новый подход к оптической связи можно реализовать при помощи широко известных технологий. Результаты научных трудов под названием «Надежная основа для многоразрядной оптической связи с векторным светом» опубликовали в журнале Laser & Photonics Reviews («Обзоры лазеров и фотоники»).
Световые схемы имеют огромные перспективы для создания большого алфавита кодирования в оптической связи. Но прогрессу препятствуют искажения — это атмосферная турбулентность или изгиб оптического волокна. Теперь исследователи из Университета Витватерсранда (сокращённо Wits), ЮАР, представили новый протокол оптической связи. Он использует пространственные структуры света для многомерного кодирования. Важно, что при этой технологии не нужно распознавать структуры. Тем самым протокол преодолевает предыдущее ограничение — искажения в зашумлённых каналах. Результатом изобретения стало кодирование более чем 50 векторных шаблонов, которые передаются через неидеальную среду практически без шума, то есть без искажений и помех. Метод открыл новый подход к оптической связи с высокой скоростью передачи данных.
Команда Wits из Лаборатории структурированного света использовала новое инвариантное свойство векторного света для кодирования информации. Инвариантность означает неизменность даже при перемене условий. Величина, которую команда учёных из ЮАР называет «векторностью», масштабируется от 0 до 1 и остаётся неизменной при прохождении через зашумлённый канал. Традиционная амплитудная модуляция колеблется всего между двумя цифрами, 0 и 1. В отличие от неё учёные использовали инвариантность для разделения диапазона векторности на 50-буквенный «алфавит»: 0, 0,02, 0,04 и так далее до 1. Поскольку канал, по которому передаётся информация, не искажает векторность, отправитель и получатель всегда имеют одно и то же значение. Следовательно, передача информации идёт без помех. Критическим препятствием раньше были естественные искажения зашумлённых каналов. Учёные придумали способ, как их игнорировать. В их технологии выявляется величина, при которой вообще не видно искажений.
— Эндрю Форбс, профессор из Школы физики Wits.
Ведущий автор научной работы Кешаан Сингх добавил, что для создания и обнаружения модуляции не требуется ничего, кроме обычной технологии связи, позволяющей немедленно развернуть протокол на основе шаблонов в реальных условиях.
Группа учёных уже начала тестировать оптическое волокно и скорость связи в открытом космосе. Исследователи считают, что их подход сработает и в других каналах с шумом, в том числе под водой.
Световые схемы имеют огромные перспективы для создания большого алфавита кодирования в оптической связи. Но прогрессу препятствуют искажения — это атмосферная турбулентность или изгиб оптического волокна. Теперь исследователи из Университета Витватерсранда (сокращённо Wits), ЮАР, представили новый протокол оптической связи. Он использует пространственные структуры света для многомерного кодирования. Важно, что при этой технологии не нужно распознавать структуры. Тем самым протокол преодолевает предыдущее ограничение — искажения в зашумлённых каналах. Результатом изобретения стало кодирование более чем 50 векторных шаблонов, которые передаются через неидеальную среду практически без шума, то есть без искажений и помех. Метод открыл новый подход к оптической связи с высокой скоростью передачи данных.
Команда Wits из Лаборатории структурированного света использовала новое инвариантное свойство векторного света для кодирования информации. Инвариантность означает неизменность даже при перемене условий. Величина, которую команда учёных из ЮАР называет «векторностью», масштабируется от 0 до 1 и остаётся неизменной при прохождении через зашумлённый канал. Традиционная амплитудная модуляция колеблется всего между двумя цифрами, 0 и 1. В отличие от неё учёные использовали инвариантность для разделения диапазона векторности на 50-буквенный «алфавит»: 0, 0,02, 0,04 и так далее до 1. Поскольку канал, по которому передаётся информация, не искажает векторность, отправитель и получатель всегда имеют одно и то же значение. Следовательно, передача информации идёт без помех. Критическим препятствием раньше были естественные искажения зашумлённых каналов. Учёные придумали способ, как их игнорировать. В их технологии выявляется величина, при которой вообще не видно искажений.
Это очень впечатляющий прогресс, потому что мы наконец-то можем использовать множество световых узоров в качестве алфавита кодирования, не беспокоясь о том, насколько зашумлён канал. Фактически единственное ограничение величины алфавита — насколько хороши детекторы
— Эндрю Форбс, профессор из Школы физики Wits.
Ведущий автор научной работы Кешаан Сингх добавил, что для создания и обнаружения модуляции не требуется ничего, кроме обычной технологии связи, позволяющей немедленно развернуть протокол на основе шаблонов в реальных условиях.
Группа учёных уже начала тестировать оптическое волокно и скорость связи в открытом космосе. Исследователи считают, что их подход сработает и в других каналах с шумом, в том числе под водой.
- Дмитрий Ладыгин
- onlinelibrary.wiley.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....