Exterter Üniversitesi’nden (Büyük Britanya) bilim adamları, çalkantılı bir atmosfer veya yaşayan kumaşlar gibi dinamik olarak saçılma ortamlarında ışık demetlerini yönetmenin yeni bir yolunu keşfettiler.
Çalışma, lazer ışınlarının nasıl oluşabileceğini gösterir, bu da onları yaydıkları malzemenin hareketine dirençli hale getirir. Bu teknoloji, optik iletişim sistemlerinde biyomedikal görselleştirme ve veri aktarım oranının çözünürlüğünü artırmada bir atılım vaat ediyor.
Bir lazer ışını hareketli bir ortamdan geçtiğinde, ışık saçılması sürekli olarak değişir. Bu, görselleştirme ve optik veri aktarımı için problemler yaratan radyasyonla tolere edilen bilgileri bozar. Klasik bir örnek, ışıklarının Dünya atmosferinde heterojen bir saçılmasının neden olduğu yıldızların titremesidir. Bununla birlikte, ortaya çıktığı gibi, dinamik ortamlarda bile farklı hareket hızlarına sahip alanlar vardır. Profesör David Phillips, “Sorun, bu bölgelerin tam olarak nerede olduğunu tam olarak bilmiyoruz, ister çalkantılı bir atmosfer ister canlı bir kumaş olsun,” diye açıkladı. “Bu nedenle, en istikrarlı alanları otomatik olarak bulan ve ışığı bunlardan yönlendiren yöntemler geliştirdik.”
Minimum dalgalanmalarla “gizli kanallar” aramak için bilim adamları, yapay sinir ağlarında eğitimden esinlenen yaklaşımları kullandılar. Algoritmalar, lazer ışınlarının birçok olası formunu analiz etti ve en küçük geçici bozulma seviyesini sağlayanları hızlı bir şekilde seçti. Sonuç olarak, ışık ışınları hızla hareket eden alanlarda dolaştı, statik veya yavaş değişen alanlarda yoğunlaştı. Phillips, “Yöntemin etkinliği beklentiyi aştı” dedi. “Bu, tıbbi teşhislerden iletişime kadar bütün bir teknoloji yelpazesi için beklentileri açıyor.”
Ekip, sinyal stabilitesinin kritik olduğu dokuların ve optik veri iletim sistemlerinin yüksek önde gelen görselleştirilmesi için yöntemin esnek mikro endoskoplara uygulanması olanaklarını zaten araştırıyor. Proje, Phillips önderliğinde yapılandırılmış ışık grubu tarafından uygulanmaktadır.
Yaklaşımın benzersizliği çok yönlülüğündedir. Teknoloji, dinamiklerine gerçek zamanlı olarak uyum sağlayarak çevrenin yapısı hakkında ön veriler gerektirmez. Bu, gürültü ve bozulmalarla ilişkili geleneksel kısıtlamaları önler ve kompakt tıbbi tarayıcılardan atmosferik parazit yoluyla çalışan uydu iletişim sistemlerine kadar yeni nesil cihazların temeli haline gelebilir.
