Penyelidikan baru menunjukkan bahawa denyutan laser ultrafast boleh mencipta struktur berputar seperti cincin asap yang, apabila disambungkan antara satu sama lain, boleh membawa dan menghantar maklumat imej mudah. Penemuan ini membawa kemungkinan baharu kepada bidang komunikasi optik dan penghantaran maklumat.
Pada masa lalu, vorteks biasanya diperhatikan hanya dalam air dan udara, tetapi pasukan penyelidik yang diketuai oleh Howard Milchberg di University of Maryland mendapati bahawa struktur pusaran yang serupa juga boleh dibentuk dalam rasuk cahaya, yang dikenali sebagai cincin pusaran. Dalam struktur ini, zarah cahaya (atau foton) berpusing dan berputar seperti zarah udara dalam gelang asap.
Milchberg menegaskan bahawa dengan peningkatan populariti teknologi untuk mencipta vorteks dalam cahaya, prospek aplikasi struktur ini sangat luas. "Bidang ini berkembang pesat, dan kegunaan baharu untuk struktur ini dalam optik sedang diterokai. Antaranya, kapasiti pembawa maklumat merupakan aspek yang menjadi perhatian khusus."
Untuk merealisasikan cincin pusaran laser, pasukan penyelidik berjaya memberikan nadi laser bentuk seperti donat dan ciri berputar cincin asap dengan melaraskan keamatan dan fasa cahaya dengan tepat.
Cahaya ialah gelombang elektromagnet yang fasanya menentukan kedudukan setiap bahagian gelombang semasa ayunannya. Oleh kerana denyutan laser ini bertahan kurang daripada sepersejuta saat, bentuk dan ciri yang diingini hanya boleh dibuat jika diberi nilai fasa tertentu pada masa tertentu.
Semasa percubaan, pasukan menggunakan satu siri kanta, kristal bergerigi dan "modulator cahaya spatial" serupa dengan projektor kecil untuk menyampaikan denyutan laser. Apabila denyutan melalui peranti ini dan mencapai pengesan, ia mengambil bentuk rentetan gelang pusaran, yang dikenali sebagai "tali pusaran ruang masa." Cincin pusaran terbesar yang telah dibina oleh pasukan itu terdiri daripada 28 cincin pusaran yang berbeza.
Seterusnya, para penyelidik mengekodkan imej logo mereka ke dalam rentetan sifat cincin pusaran. Sebagai bukti prinsip, mereka berjaya menghantar imej 16,384 piksel menggunakan rentetan 16 vorteks. Walau bagaimanapun, mereka menjangkakan bahawa dalam eksperimen masa depan yang mungkin, rentetan yang mengandungi 28 gelang pusaran akan menjadi kaedah yang lebih cekap untuk menghantar sejumlah besar maklumat dalam masa yang singkat.
Mencipta pusaran seperti donat dengan cahaya memerlukan tahap ketepatan yang tinggi dan perhatian terhadap perincian, kata Alan Willner dari University of Southern California. Walau bagaimanapun, pasukan penyelidik telah menyediakan beberapa garis panduan seperti "resipi" yang akan membantu mencipta lebih banyak jenis struktur pusaran yang berbeza pada masa hadapan.
Pada masa ini, kumpulan penyelidikan di seluruh dunia cuba mereka bentuk pelbagai lampu berstruktur yang menarik untuk meneroka potensi nilai aplikasi mereka. Pada masa hadapan, saintis akan membawa lebih banyak penemuan baharu dalam lampu berstruktur yang berbeza.
