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“螺旋光”將圖片信息存儲能力提高100倍

來源:科技日報 作者:劉思江 王春 2019-12-12 10:00:48

10日凌晨,中國工程院外籍院士、上海理工大學人工智能納米光子學研究中心負責人顧敏團隊的“軌道角動量全息技術”相關研究成果以8頁長文形式發表在光學期刊《自然·光子學》上,團隊的方心遠博士為第一作者。

該技術利用具有“螺旋”特性的軌道角動量光束作為光學全息過程中的信息載體,實現了超寬帶的光學全息信息傳遞過程,并把“螺旋光”配成多把“鑰匙”,為信息傳遞設置了只有接收人才可打開的專屬信息安全“門”。據了解,這是“螺旋光”首次在全息場景的成功理論探索,為大數據信息時代提供了大容量的全息術。

隨著信息時代的快速發展,我們產生的數據信息越來越多,同時又希望能夠用有限的內存記錄下更多的信息。傳統全息顯示技術中,要實現更復雜的顯示效果,只能增加信號源、提升信息通道的數目,但往往會出現“帶寬不夠用”“分辨率不高”等情況。

通過對軌道角動量光束空間頻譜面的分析,方心遠發現,“螺旋程度”不同的軌道角動量光對應同一信號源不同的信息通道,進而拓展了傳統全息技術的取樣定理,使軌道角動量光束成為全息過程的大容量信息載體,“相同內存下圖片信息存儲能力可提高100倍”。

事實上,軌道角動量光的不同“螺旋程度”、不同角度、不同光色、波長等可以組合出無限種“姿態”,也就意味著,通過該技術,信息通路可以無限增加,相同內存下信息存儲能力也不僅僅限于目前研究的100倍。同時,不同“姿態”的螺旋光對應著不同信息通路的門鎖,只有知道入射光束的螺旋姿態,才能夠成功解碼出鎖中的全息信息,保護了信息傳遞的安全性。

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