Orbital Angular Momentum (OAM)
PROTEUS propose du multiplexage de modes OAM
Les ondes lumineuses à moment orbital angulaire, ou OAM (Orbital Angular Momentum), sont actuellement une source très riche de travaux pour le développement de nouvelles solutions optiques dans le domaine des télécommunications. Leur essor vient de leur structure particulière. En effet, une onde à OAM possède une grandeur supplémentaire, le moment orbital angulaire représenté sous forme d’hélice dont le nombre est théoriquement infini. Cette composante quantifiée peut être utilisée pour le codage d’information en considérant chaque valeur du nombre d’hélice comme un bit d’information. Cela représente donc potentiellement un nombre de canaux de transmission illimité.
Ces dernières années, de nombreux développements sont en cours dans le but d’échanger de l’information en générant ces ondes dites « ondes twistées ou faisceau vortex » à OAM en espace libre dans l’atmosphère ou dans des fibres optiques. Les ondes à OAM pourraient constituer une grandeur supplémentaire pour transporter, de manière significative, davantage d’informations dans les réseaux de télécommunications fibrés futurs. Ses adeptes lui confèrent également une plus grande résistance aux turbulences atmosphériques.[1]
En permettant de générer facilement des modes OAM, Cailabs a pu participer à plusieurs travaux avec notamment l’University of Southern California pour appliquer les techniques OAM à des liaisons de communication optiques longues distances en espace libre[2] ou pour utiliser les OAM comme une méthode d’échange d’information sécurisée via l’échange d’une clé optique de cryptage quantique[3].
OAM et PROTEUS
A l’aide de sa solution PROTEUS, Cailabs espère pouvoir contribuer aux nombreuses avancées potentielles dans ce domaine. Le cœur de PROTEUS repose sur un composant passif unique de multiplexage spatial bénéficiant de la technologie Multi-Plane Light (MPLC) brevetée par Cailabs. Le MPLC permet de générer n’importe quel type de mode OAM pour tout type d’entrée et de sortie (espace libre ou fibré).
Compatible avec les fortes puissances, PROTEUS garantit des modes d’une grande pureté, des faibles pertes optiques et une compatibilité avec une large gamme de longueur d’onde. Il est actuellement la seule solution commerciale qui propose du multiplexage de modes OAM.
Bibliographie
[1] Mario Krenn, Robert Fickler, Matthias Fink &al. – «Communication with spatially modulated Light through turbulent Air across Vienna» – https://arxiv.org/abs/1402.2602
[2] Long Li, Runzhou Zhang, Zhe Zhao & al. – « High-Capacity Free-Space Optical Communications Between a Ground Transmitter and a Ground Receiver via a UAV Using Multiplexing of Multiple Orbital-Angular-Momentum Beams» – https://www.nature.com/articles/s41598-017-17580-y/
[3] Cong Liu, Kai Pang, Zhe Zhao & al. – « Single-End Adaptive Optics Compensation for Emulated Turbulence in a Bi-Directional 10-Mbit/s per Channel Free-Space Quantum Communication Link Using Orbital-Angular-Momentum Encoding » – https://spj.sciencemag.org/research/2019/8326701/
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