Już tłumaczę, czemu to taki ważny przełom. Oscyloskop optyczny służy do mierzenia pola elektrycznego światła. Mówiąc bardziej fachowo: potrafi zamieniać promieniowanie elektromagnetyczne na sygnały elektryczne, na tej samej zasadzie według której monitory EKG zamieniają skurcze mięśniowe serca na impulsy elektryczne, wyświetlane na ekranie.
Częstotliwość oscylacji fal świetlnych odbywa się znacznie szybciej. Tak szybko, że do tej pory byliśmy w stanie prowadzić co najwyżej uśrednione pomiary, w oparciu o tzw. impulsy światła, jednak dokładne pomiary i pełne odwzorowanie drgań fal świetlnych były niemożliwe.
Oscyloskop optyczny – dlaczego to takie ważne odkrycie?
Osiągnięta przez zespół naukowców z Uniwersytetu Centralnej Florydy dokładność pomiaru pozwala na również na ich dokładny odczyt. Czyli to, co potrafiliśmy robić do tej pory z falami radiowymi i mikrofalami, których częstotliwość drgań zamyka się w gigahercach. A do czego wykorzystywaliśmy mikrofale i fale radiowe? Tak właśnie, do przesyłania informacji.
Sposoby te mają jednak swoje ograniczenia wynikające właśnie z częstotliwości oscylacji poszczególnych i ujarzmionych przez nas do tej pory fal. Dlatego zresztą w ostatniej dekadzie zajęliśmy się komunikacją światłowodową, która zamienia impulsy świetlne w strumień bitów, czyli zakodowanych zer i jedynek. Owszem, jest to bardzo szybkie rozwiązanie, ale nie najszybsze.
— Komunikacja światłowodowa wykorzystuje światło, ale nadal ograniczona jest przez prędkość samego układu pomiarowego. Nasz oscyloskop optyczny może być w stanie zwiększyć tę prędkość o współczynnik około 10 000 – tłumaczy profesor fizyki Michael Chini, który pracował nad stworzeniem oscyloskopu.
Czytaj również: Powstało „coś” z „niczego”. W końcu uda się namierzyć światło z próżni?
Tłumacząc to jeszcze bardziej obrazowo i korzystając z analogii, która jako pierwsza przyszła mi do głowy: obecna technologia światłowodowa pozwala na komunikację alfabetem Morse’a. Nowy typ oscyloskopu pozwoli na wysyłanie SMS-ów. Ogromna szybkość oscylacji fal świetlnych pozwoli na przesłanie w nich o wiele gęściej zapisanych informacji i ogromne przyspieszenie transferu danych transportowanych światłowodem.
Przynajmniej w teorii. Na razie zespół zademonstrował działanie swojego oscyloskopu na przykładzie pomiarów pól elektrycznych emitowanych przez impulsy laserowe. Demonstracja prowadzona była oczywiście w czasie rzeczywistym. Kolejnym krokiem będzie sprawdzenie, z jaką maksymalną częstotliwością da się monitorować oscylację fal świetlnych, więc do komercyjnego zastosowania tej technologii minie jeszcze trochę czasu.
Choć założę się, że wiele firm telekomunikacyjnych ustawia się właśnie w kolejce do drzwi Uniwersytetu Centralnej Florydy oferując twórcom oscyloskopu optycznego doskonałe warunki współpracy dotyczące dalszych badań nad opracowaną przez nich technologią.