ब्रॉडबैंड फाइबर-ऑप्टिक्स प्रकाश की गति से, ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से प्रकाश की गति पर जानकारी ले जाते हैं। लेकिन जिस तरह से प्रकाश को एक छोर पर एन्कोड किया जाता है और दूसरे पर संसाधित किया जाता है वह डेटा गति को प्रभावित करता है।
नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित यह विश्व-पहला नैनोपोटोनिक उपकरण, 'ट्विस्टेड' प्रकाश के एक विशेष रूप का उपयोग करके पारंपरिक फाइबर ऑप्टिक्स की तुलना में अधिक डेटा को एन्कोड करता है और इसे बहुत तेज़ी से संसाधित करता है।
RMIT के स्कूल ऑफ साइंस से डॉ। हैरॉन रेन, जो पेपर के सह-प्रमुख लेखक थे, ने कहा कि उन्होंने मुड़ प्रकाश पढ़ने के लिए जो छोटे नैनोकणोनिक उपकरण बनाए हैं, वे सुपर-फास्ट, अल्ट्रा-ब्रॉडबैंड संचार को अनलॉक करने के लिए आवश्यक लापता कुंजी है।
रेन ने कहा, '' वर्तमान समय में ऑप्टिकल संचार एक 'क्षमता की कमी' की ओर बढ़ रहा है क्योंकि वे बिग डेटा की बढ़ती माँगों को पूरा करने में विफल हैं।
"हम जो करने में कामयाब रहे हैं, वह अपनी उच्चतम क्षमता पर प्रकाश के माध्यम से सटीक रूप से डेटा संचारित करने में सक्षम है जो हमें अपने बैंडविड्थ को बड़े पैमाने पर बढ़ाने की अनुमति देगा।
ऑस्ट्रेलिया के नेशनल ब्रॉडबैंड नेटवर्क (एनबीएन) में उपयोग किए जाने वाले वर्तमान अत्याधुनिक फाइबर-ऑप्टिक संचार, रंग स्पेक्ट्रम पर डेटा ले जाकर केवल प्रकाश की वास्तविक क्षमता के कुछ अंश का उपयोग करते हैं।
विकास के तहत नई ब्रॉडबैंड प्रौद्योगिकियां डेटा को एन्कोड करने के लिए प्रकाश तरंगों के दोलन, या आकार का उपयोग करती हैं, बैंडविड्थ को बढ़ाकर हम उस प्रकाश का उपयोग भी कर सकते हैं जो हम नहीं देख सकते हैं।
ऑप्टिकल संचार के अत्याधुनिक स्तर पर, यह नवीनतम तकनीक, प्रकाश तरंगों पर डेटा ले जाती है, जो एक सर्पिल में मुड़ गए हैं, जिससे कि वे अभी भी बढ़ रहे हैं। इसे कक्षीय कोणीय गति या OAM की स्थिति में प्रकाश के रूप में जाना जाता है।
2016 में आरएमआईटी की प्रयोगशाला से आर्टिफिशियल-इंटेलिजेंस नैनोफोटोनिक्स (एलएआईएन) के एक ही समूह ने विज्ञान पत्रिका में एक विघटनकारी शोध पत्र प्रकाशित किया जिसमें बताया गया कि वे एक नैनोकण चिप पर इस मुड़ रोशनी की एक छोटी श्रृंखला को कैसे प्रबंधित कर सकते हैं। लेकिन ऑप्टिकल संचार के लिए OAM प्रकाश की एक विस्तृत श्रृंखला का पता लगाने की तकनीक अभी तक व्यवहार्य नहीं थी।
"हमारे लघु ओएएम नैनो-इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर को एक निरंतर क्रम में विभिन्न ओएएम प्रकाश राज्यों को अलग करने और मुड़ प्रकाश द्वारा की गई जानकारी को डीकोड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है," रेन ने कहा।
“ऐसा करने के लिए पहले एक मशीन के लिए एक मेज के आकार की आवश्यकता होगी, जो दूरसंचार के लिए पूरी तरह से अव्यावहारिक है। एक मिलीमीटर के एक अंश को मापने वाले अल्ट्राथिन टोपोलॉजिकल नैनोसिहेट्स का उपयोग करके, हमारा आविष्कार इस काम को बेहतर तरीके से करता है और एक ऑप्टिकल फाइबर के अंत में फिट बैठता है। ”
आरएमआईटी में रिसर्च इनोवेशन एंड एंटरप्रेन्योरशिप के लिए एलएआईएन के निदेशक और एसोसिएट डिप्टी-वाइस-चांसलर, प्रोफेसर मिन गु, ने कहा कि डिवाइस में उपयोग की जाने वाली सामग्री अधिकांश प्रौद्योगिकी में सिलिकॉन-आधारित सामग्री के उपयोग के साथ संगत थी, जिससे उद्योग के अनुप्रयोगों के लिए स्केल करना आसान हो गया।
“हमारा ओएएम नैनो-इलेक्ट्रॉनिक डिटेक्टर एक that आंख’ की तरह है जो मुड़ प्रकाश द्वारा की गई सूचना को information देख ’सकता है और इसे इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा समझा जा सकता है। इस तकनीक का उच्च प्रदर्शन, कम लागत और छोटे आकार यह ब्रॉडबैंड ऑप्टिकल संचार की अगली पीढ़ी के लिए एक व्यवहार्य अनुप्रयोग बनाता है, ”उन्होंने कहा।
“यह मौजूदा फाइबर प्रौद्योगिकी के पैमाने पर फिट बैठता है और बैंडविड्थ को बढ़ाने के लिए लागू किया जा सकता है, या संभावित रूप से प्रसंस्करण गति, उस फाइबर के 100 से अधिक बार अगले कुछ वर्षों के भीतर। यह आसान मापनीयता और दूरसंचार पर इसका व्यापक प्रभाव होगा जो इतना रोमांचक है। "
गु ने कहा कि डिटेक्टर का उपयोग घुमा प्रकाश के माध्यम से भेजी जाने वाली क्वांटम जानकारी प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि यह अत्याधुनिक क्वांटम संचार और क्वांटम कंप्यूटिंग अनुसंधान की एक पूरी श्रृंखला में अनुप्रयोग हो सकता है।
"हमारे नैनो-इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस भविष्य के ऑप्टिकल और क्वांटम संचार के लिए मुड़ प्रकाश की पूरी क्षमता को अनलॉक करेगा," गुजरात ने कहा।
