Конструкция голографии MHC-OAM основана на независимо модулируемых параметрах луча MHC, что позволяет использовать пространственно произвольные формы волны луча MHC и различные типы голографии MHC-OAM для эффективного шифрования и хранения информации.
Авторы и права: Н. Чжан, Университет Сучжоу.

Оптическая голография — это мощный метод записи и восстановления полной информации об оптическом поле, включая интенсивность и фазу. Он нашел широкое применение в различных областях, таких как оптические дисплеи, обработка изображений, хранение данных, шифрование и метрология. С быстрым развитием информационного общества стала очевидной потребность в расширении свободы кодирования для решения задач высокой безопасности и высокой пропускной способности.

В то время как различные физические измерения света, такие как длина волны, угол падения, поляризация и время, могут служить независимыми информационными каналами в голографических системах, доступность пространственных каналов ограничена. Исчерпав доступные физические измерения для мультиплексной голографии, исследователи нашли новые возможности в измерении орбитального углового момента (ОУМ) света.

Соответствующим образом сэмплируя голограммы в импульсном пространстве, исследователи внедрили OAM в качестве независимого носителя информации для оптической голографии, что привело к мультиплексной голографии OAM. Этот метод предлагает беспрецедентные возможности обработки оптической информации благодаря бесконечным спиральным модам и присущей OAM ортогональности.

Чтобы еще больше улучшить голографическое мультиплексирование, исследователи из Университета Сучжоу в Китае недавно предложили новый подход, названный многонаправленным спирально-коническим OAM (MHC-OAM). Как сообщается в Advanced Photonics Nexus , этот подход использует пространственный модулятор света (SLM) для получения лучей MHC с различными параметрами, которые могут служить каналами шифрования или дешифрования информации, значительно расширяя возможности голографического мультиплексирования.

Опираясь на независимо модулируемые параметры луча MHC, конструкция позволяет использовать пространственно произвольные формы волны луча MHC и различные типы голографии MHC-OAM. Помимо топологического заряда, вносимого ОУМ, носителями для кодирования и декодирования информации могут служить еще три параметра: число многошаговых смешанных винтово-краевых дислокаций, нормированный коэффициент и константа пучка МНС.

Комбинирование четырех параметров луча MHC по-разному может привести к голографическому мультиплексированию более высокого измерения с преимуществом повышенной безопасности.

Многомерная голограмма MHC-OAM предоставляет дополнительные ключи безопасности, позволяющие разрабатывать передовые вложенные платформы оптического шифрования. Это нововведение революционизирует существующие схемы оптического шифрования с ограниченной емкостью данных или низким уровнем безопасности. Используя голограммы MHC-OAM для шифрования и дешифрования оптической информации на основе определенных режимов MHC, закодированная информация становится невосприимчивой к определенным атакам грубой силы.

Схема оптического шифрования предлагает теоретически неограниченные информационные каналы, удовлетворяя растущие потребности в параллельной передаче информации с высокой степенью защиты.

По словам профессора Сяо Юаня, главного исследователя Ключевой лаборатории передовых технологий оптического производства Университета Сучжоу, «общий подход к проектированию мультиплексированной голографии MHC-OAM может быть расширен для достижения голографического мультиплексирования в более высоких измерениях, например, путем объединения поляризации и длины волны. Это открывает новые возможности для дальнейшего повышения информационной емкости и безопасности в оптической голографии».

Обладая потенциалом неограниченных информационных каналов и непроницаемым шифрованием, оптическая голография продолжает развиваться и отвечать требованиям века информации.