В основе способа лежит применение дифракционной решётки, формирующей лазерный пучок, состоящий из нескольких вихревых мод — структур, несущих информацию в виде орбитального углового момента. Эти моды кодируют передаваемые данные, после чего пучок распространяется через атмосферу и принимается приёмной системой, где разделяется на составляющие для последующей регистрации.

Изображение: Qwen

Ключевое преимущество технологии — каждая вихревая мода может служить независимым каналом передачи, что кратно увеличивает объём информации, передаваемой в единицу времени. При этом перехват сигнала сторонним наблюдателем без точного знания структуры пучка и метода демодуляции практически невозможен, что делает канал устойчивым к подслушиванию. Как отмечается в описании патента, комбинация зарегистрированных мод в каждый момент времени однозначно соответствует передаваемому сигналу.

Разработка актуальна для систем связи в условиях, где радиосигнал ограничен или нежелателен, а также для защищённых квантовых линий передачи. В отличие от классической волоконной оптики, предлагаемая технология ориентирована на открытые атмосферные трассы, что расширяет область её применения.

Технологии на основе вихревых пучков — одно из перспективных направлений современной фотоники. Подобные разработки ведутся в ряде стран, однако российские учёные предложили решение, пригодное для практического использования в атмосферных каналах связи. В дальнейшем метод может лечь в основу систем связи нового поколения для гражданских и специальных задач.