Uued uuringud näitavad, et ülikiired laserimpulssid võivad luua suitsurõngakujulisi keerlevaid struktuure, mis üksteisega ühendatuna võivad kanda ja edastada lihtsat pilditeavet. See avastus toob uusi võimalusi optilise side ja teabeedastuse valdkonda.
Varem täheldati keeriseid tavaliselt ainult vees ja õhus, kuid Marylandi ülikooli Howard Milchbergi juhitud uurimisrühm avastas, et sarnaseid keerisstruktuure võib tekkida ka valguskiirtes, mida tuntakse pöörisrõngastena. Selles struktuuris keerlevad ja pöörlevad valgusosakesed (või footonid) nagu õhuosakesed suitsurõngas.
Milchberg tõi välja, et valguses keeriste tekitamise tehnoloogia populaarsuse kasvades on selle konstruktsiooni kasutusvõimalused väga laiad. "See valdkond areneb kiiresti ja nende struktuuride uusi kasutusvõimalusi optikas uuritakse. Nende hulgas on teabe edastamise võime eriti murettekitav aspekt."
Laserpöörise rõnga realiseerimiseks andis uurimisrühm edukalt laserimpulsile sõõrikutaolise kuju ja suitsurõnga pöörlemisomadused, reguleerides täpselt valguse intensiivsust ja faasi.
Valgus on elektromagnetlaine, mille faas määrab laine iga osa asukoha selle võnke ajal. Kuna need laserimpulssid kestavad vähem kui miljondik sekundit, saab soovitud kujundeid ja omadusi luua ainult siis, kui konkreetsel ajahetkel antakse konkreetne faasiväärtus.
Eksperimendi käigus kasutas meeskond laserimpulsside edastamiseks objektiivide seeriat, ribilisi kristalle ja väikese projektoriga sarnast "ruumilise valguse modulaatorit". Kui impulsid läbivad neid seadmeid ja jõuavad detektorini, omandavad nad keerisrõngaste jada kuju, mida tuntakse kui "ruumiaja keerise stringid". Suurim keerisrõngas, mille meeskond on ehitanud, koosneb 28 erinevast keeriserõngast.
Järgmiseks kodeerisid teadlased oma logo kujutise keerisrõnga omaduste jadaks. Põhimõtte tõestuseks edastasid nad edukalt 16 384 piksli suuruse kujutise, kasutades 16 keerisest koosnevat stringi. Siiski eeldavad nad, et võimalikes tulevastes katsetes oleks 28 keeriserõngast sisaldav string tõhusam meetod suure hulga teabe edastamiseks lühikese aja jooksul.
Valguse abil sõõrikutaoliste keeriste loomine nõuab suurt täpsust ja tähelepanu detailidele, ütleb Alan Willner Lõuna-California ülikoolist. Uurimisrühm on aga esitanud mõned "retsepti" sarnased juhised, mis aitavad tulevikus luua rohkem erinevat tüüpi keerisstruktuure.
Praegu püüavad uurimisrühmad üle maailma kavandada erinevaid huvitavaid struktureeritud valgusteid, et uurida nende potentsiaalset kasutusväärtust. Tulevikus toovad teadlased rohkem uusi läbimurdeid erinevate struktureeritud valgustite vallas.
