Вчені зі Шведського інституту фізики космосу і Університету Падуї (Італія) в нескладному лабораторному експерименті отримали вихровий пучок радіовипромінювання.

Освіта вихорів пов'язано з появою на хвильовому фронті (поверхні, у всіх точках якої світлові коливання мають однакову фазу) особливих точок, схожих з гвинтовими дислокаціями – розглянутими у фізиці твердого тіла двовимірними дефектами кристалічної решітки. Амплітуда коливань у самóй особливій точці звертається в нуль, а при обході навколо неї фаза змінюється на 2π. Дислокація різко змінює вигляд хвильового фронту, ініціюючи перехід від традиційних «листів» до єдиної поверхні з характерною гвинтовий структурою.

Перші досліди зі створення оптичних вихрових пучків, проекція яких на плоску поверхню нагадує кільце, були проведені досить давно. Зараз лазерні «вихори» використовують, приміром, в оптичний пінцет для маніпулювання мікрометровимі об'єктами. У минулому році були продемонстровані електронні аналоги таких пучків.

З радіочастотним варіантом вихрового пучка вчені працювали у спеціальній безеховой камері в лабораторії Упсальского університету. Для експериментів була вибрана частота 2,4 ГГц, яка потрапляє в діапазон Wi-Fi, і звичайна антена типу «хвильовий канал». Необхідні властивості пучок набував після відбиття від встановленого поряд з антеною восьмиступінчастою рефлектора у вигляді гвинтових сходів, вісь якого збігалася з віссю пучка.

Оцінити результати допомогли дві прийомні антени, розташовані в семи метрах від рефлектора. Одна з них була зафіксована, а другу переміщали в площині, перпендикулярної осі радіопучка; виконавши вимірювання, фізики отримали розподіл інтенсивності з очікуваним провалом у центрі.

Найближчим часом ці досліди будуть проведені в реальних умовах – на більших відстанях і на відкритому повітрі. На думку одного з учасників дослідження Фабріціо Тамбурин (Fabrizio Tamburini), таку технологію цілком можна використовувати в бездротовому зв'язку: вона забезпечить додаткові можливості кодування інформації, а вартість користувача пристроїв, підготовлених для роботи з вихровими пучками, збільшиться незначно.

За матеріалами: Nature News

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ