Исследовательская группа под руководством Цзягуан Ханя из Тяньцзиньского университета разработала инновационное оптическое устройство, которое способно формировать два типа устойчивых вихревых световых форм, известных как электрические и магнитные скирмионы. Эти уникальные конфигурации света сохраняют свою структуру даже при наличии возмущений, что делает их потенциальными кандидатами для эффективного кодирования информации в новых поколениях телекоммуникаций, пишет ScienceDaily.
Устройство отличается способностью не только генерировать оба вида вихрей одновременно, но и динамически переключаться между ними. По словам ведущего автора исследования Сюэцяня Чжана, такая функциональная возможность крайне важна для реализации надежных методов передачи данных в практических приложениях, поскольку обеспечивает точное управление состоянием излучения, необходимое для кодирования сигналов.
Команда ученых провела серию экспериментов для проверки работоспособности своей разработки. Для этого они сконструировали специальную сверхбыстродействующую терагерцовую систему измерений, позволяющую детально исследовать распространение светового импульса в пространстве. Измерительная установка фиксировала сигнал сразу в нескольких пространственных точках и временных срезах, что позволило ученым реконструировать полную картину эволюции электромагнитного поля во времени.
Благодаря такому подходу удалось выявить характерные особенности тороидальных световых импульсов, состоящих из кольцевидных областей повышенной интенсивности. Это дало возможность четко разделить два возможных режима распространения света, получивших название «скирмионные режимы». Каждый из них характеризуется уникальной геометрией и свойствами электрического и магнитного полей, проявляющимися в характерных особенностях распределения энергии и поляризационной структуры импульса.
Кроме того, ученые провели тщательные измерения точности и повторяемости процесса переключения между этими режимами. Результаты подтвердили высокую производительность и чистоту каждого из состояний, демонстрируя надежность и предсказуемость функционирования устройства. Это достижение подтверждает потенциал предложенной методики для дальнейшего внедрения в практические приложения, включая телекоммуникационные системы нового поколения и высокоточные сенсоры.
Тем временем в России нашли экологичное применение угольной золе. Подробнее об этом расказали в другом материале Hi-Tech Mail.
