«Шапка-невидимка» для оптических коммуникаций

Развивая популярную идею «плаща-невидимки» на базе метаматериалов — синтезированных пространственно неоднородных сред с экзотическими характеристиками, включая отрицательный коэффициент преломления, — исследователи распространили ее на ось времени. В прошлом году был описан способ сокрытия сигналов путем создания лакун времени в световом луче: все взаимодействия, попадающие в эту «прореху во времени», не детектируются. До сих пор не удавалось добиться получение таких «окон», достаточно больших для практического применения в коммуникациях — замаскировать удавалось не более 10^-4 процентов сигнала при скорости повторения 41 кГц.

В статье, вышедшей в журнале Nature 5 июля ученые из Purdue University (PU) продемонстрировали новую технику, которая позволила им маскировать до 46% всей оси времени и скрывать от обнаружения псевдослучайные данные на скорости 12,7 Гб/с.

Эффект маскировки достигается путем манипулирования фазой, или координатами по оси времени, световых импульсов. При наложении волн они взаимно вычитаются с получением нулевой интенсивности света. В экспериментальной установке два фазовых модулятора использовались, чтобы сначала создавать лакуны, а затем скрывать их, придавая сигналу ненарушенный вид.

В отличие от прежних экспериментов, требовавших применения сложных, сверхскоростных «фемтосекундных» импульсных лазеров, в новой работе использовалось стандартное оборудование коммерческих оптических коммуникаций. «Предстоит проделать много работы: прежде чем этот подход приобретет практические очертания, но в нем, по крайней мере, используется технология, естественно интегрирующаяся в существующую инфраструктуру телекоммуникаций», — отметил один из авторов, аспирант PU Джозеф Лукенз (Joseph Lukens).