Предложен нестандартный метод модуляции сигнала

Сотрудник Аризонского университета (США) Иван Джорджевич предложил нестандартный способ модуляции сигнала для передачи в космосе.

Дальняя оптическая связь в космосе часто реализуется на основе временнóй импульсной модуляции. Здесь некий промежуток времени разбивается на несколько отдельных участков, а данные кодируются путём отправки импульса в одном из этих «окон». Легко понять, что сокращение ширины «окон» позволяет увеличить скорость передачи, но это требует более совершенной и сложной электронной аппаратуры и отражается на стоимости системы и расходе энергии.

Джорджевич рассматривает другой метод повышения скорости, основанный на использовании вихревых пучков, несущих ненулевой орбитальный угловой момент. Выделить основную особенность такого пучка несложно: достаточно отметить поверхности постоянной фазы (точки пространства, в которых волна находится в одинаковой фазе колебания), как это сделано на рисунке ниже. У обычной плоской волны поверхности постоянной фазы напоминают отстоящие друг от друга листы, а у «вихря» поверхность закручивается и приобретает винтовую структуру. Когда некий микрообъект, к примеру, поглощает такую волну, ее момент импульса передается ему, и он может начать вращение.

Если представить себе, что «вихрь» рассекается плоскостью, перпендикулярной оси его распространения, то разные точки на этой плоскости будут соответствовать разным фазам волны. При обходе вокруг центральной точки на плоскости фаза будет постоянно расти и на полном обороте изменится на 2π. Для нас важно, что «закрутить» волну можно и сильнее, задав произвольное изменение фазы за полный обход по азимуту, кратное 2π.

В схеме, спроектированной американским физиком, дополнительная модуляция по орбитальному угловому моменту поднимает скорость передачи, а надежность обеспечивает давно известный код с малой плотностью проверок на чётность. По словам автора, результаты вычислений полностью подтверждают работоспособность схемы при распространении излучения в смоделированной атмосфере Земли, которая искажает исходный сигнал за счет турбулентности.

Относительно простые методики формирования вихревых лазерных пучков с помощью специальных голограмм ученые уже разработали. Трудности, скорее всего, возникнут на этапе приема и расшифровки модулированного по орбитальному угловому моменту сигнала, но дать обоснованную оценку того, насколько эти проблемы серьезны, пока не может ни сам Иван Джорджевич, ни его коллеги, критикующие идею.
Нажми «Нравится» и читай нас в Facebook!

По теме Предложен нестандартный метод модуляции сигнала

Предложен метод обеззараживания воды с помощью наноструктур

Предложен метод обеззараживания воды с помощью наноструктур В Стэнфордском...
Журнал

По образу морских губок предложен метод хранения водорода

Модель трехмерной матрицы из углеродных нанотрубок, которая может с высокой...
Журнал

Предложен метод выбора астероида для посещения человеком

По мнению американских астрофизиков, при выборе среди астероидов кандидатов для...
Журнал

Предложен пространственно-временной плащ-невидимка

Мартин Макколл (Martin McCall) и его коллеги из Имперского колледжа Лондона...
Журнал

Предложен перспективный материал для хранения водорода

Сотрудники американской Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли...
Журнал

Предложен способ поиска упавших на Солнце черных дыр

Ученые придумали метод поиска черных дыр небольшой массы, образовавшихся вскоре...
Журнал

Опубликовать сон

Гадать онлайн

Пройти тесты

Популярное

Суд. Раскодирование
Как влияет благодарность на мозг: исследование ученых