Ново истраживање показује да ултрабрзи ласерски импулси могу створити вртложне структуре попут прстена дима које, када су повезане једна са другом, могу носити и преносити једноставне информације о слици. Ово откриће доноси нове могућности у области оптичких комуникација и преноса информација.
У прошлости су се вртлози обично примећивали само у води и ваздуху, али је истраживачки тим предвођен Хауардом Милчбергом са Универзитета Мериленд открио да се сличне структуре вртлога могу формирати и у светлосним сноповима, познатим као вортексни прстенови. У овој структури, честице светлости (или фотони) се увијају и окрећу попут честица ваздуха у димном прстену.
Милхберг је истакао да су са све већом популарношћу технологије за стварање вртлога у светлости изгледи примене ове структуре веома широки. „Ова област се брзо развија и истражују се нове употребе ових структура у оптици. Међу њима, капацитет за ношење информација је аспект који посебно брине."
Да би реализовао ласерски вртложни прстен, истраживачки тим је успешно дао ласерском пулсу облик крофне и ротационе карактеристике димног прстена прецизним подешавањем интензитета и фазе светлости.
Светлост је електромагнетни талас чија фаза одређује положај сваког дела таласа током његовог осциловања. Пошто ови ласерски импулси трају мање од милионитог дела секунде, жељени облици и карактеристике могу се створити само ако им се да одређена вредност фазе у одређеном тренутку.
Током експеримента, тим је користио низ сочива, избочених кристала и "просторног модулатора светлости" сличан малом пројектору за испоруку ласерских импулса. Када импулси прођу кроз ове уређаје и стигну до детектора, они попримају облик низа вртложних прстенова, познатих као „просторно-временски вртложни низови“. Највећи вртложни прстен који је тим направио састоји се од 28 различитих вортекс прстенова.
Затим су истраживачи кодирали своју слику логотипа у низ својстава вртложног прстена. Као доказ принципа, успешно су пренели слику од 16.384 пиксела користећи низ од 16 вртлога. Међутим, они предвиђају да би у могућим будућим експериментима, низ који садржи 28 вртложних прстенова био ефикаснији метод за преношење велике количине информација за кратко време.
Прављење вртлога налик на крофне помоћу светлости захтева висок степен прецизности и пажње на детаље, каже Алан Вилнер са Универзитета Јужне Калифорније. Међутим, истраживачки тим је дао неке смернице попут „рецепта“ које ће помоћи у стварању више различитих типова вртложних структура у будућности.
Тренутно, истраживачке групе широм света покушавају да дизајнирају различита занимљива структурирана светла како би истражили њихову потенцијалну примену. У будућности, научници ће донети још нових открића у различитим структурираним светлима.
