طوّر العلماء من جامعة «سامارا» الروسية تكنولوجيا خاصة بتحديد الشحنة الطوبولوجية لحزمة دوّامة، يمكن استخدامها في خطوط الاتصالات المحققة عبر الألياف البصرية المتعددة القنوات.
كما يمكن استخدامها عند سبر الغلاف الجوي للأرض في ظروف مضطربة. وحسب العلماء، فإن تطوير تلك التكنولوجيا سيؤدي إلى رفع سرعة ودقة إرسال المعلومات. وقد نُشرت نتائج الدراسة بهذا الشأن في مجلة Sensors العلمية.
يذكر أن الدوّامة الضوئية أو بالاحرى شعاع الليزر الدوّامي هو شعاع ضوئي بهيكل خاص له عدد من الخصائص المفيدة بسبب التغيرات التي تحدث في الزخم الزاويّ المداري. وتُستخدم تلك الحزم الدوّامة في العديد من المجالات بدءا من المعلوماتية الكمومية وانتهاء بعلم الاستشعار عند بعد وعلم الفلك، ويستخدم العلم الحديث طرق تحديد الشحنة الطوبولوجية للحزمة الدوّامة بناء على تحليل شدة الإشارة على عدة مستويات.
أما التكنولوجيا التي ابتكرها العلماء في جامعة “كوروليوف” في مدينة سامارا الروسية فتسمح بتحديد تلك المواصفات على أساس تحليل شدة الإشارة على مستوى بؤري واحد، الأمر الذي سيزيد إلى حد بعيد، حسب العلماء الروس، من سرعة ودقة إرسال المعلومات.
وأوضح، بافيل خورين، أخصائي البرمجة في مختبر الأنظمة الأوتوماتيكية بجامعة “سامارا” أن التكنولوجيا الجديدة تتمثل في إرسال إشارة ضوئية عن طريق عنصر ضوئي متعدد الرتب (DOE)، يتوافق مع وظائف الانحراف اللابؤري ذي الأحجام والأنواع المختلفة.
ومضى قائلاً: يتم تطوير هذا العنصر البصري الانعكاسي كما تطوّر العناصر الثلاثية الأبعاد، عندما يتم ترميز العديد من الصور أو الوظائف في ناقل مادي واحد، وعندما تتم إضاءة عنصر متعدد الرتب بحزمة معينة، يتم استنساخ الوظائف المشفّرة في مختلف رتب الانعكاس، ما يضمن التطبيق البصري لبعض العمليات الحسابية.
وحسب الأخصائي فإن تعدد الرتب يضمن إمكانية تشكيل صور الحزمة الدوّامة على مستوى واحد وفي وقت واحد وتحديد الشحنة الطوبولوجية دون أن تُجرى عملية ضبط إضافي.
