📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

لا ينتقل الضوء دائمًا في خط مستقيم. يمكن لفّ موجته على شكل حلزوني، مثل تيار ماء يخرج من خرطوم يُدار بسرعة. يُسمى هذا اللف بالزخم الزاوي المداري (orbital angular momentum)، ويمكن إخفاء المعلومات فيه: كل لفة تشبه قناة اتصال منفصلة. المشكلة أن التعرّف على هذه اللفّات كان يتطلب أجهزة ضخمة من العدسات والمرايا.

قام المهندسون بتجميع كاشف ضوئي سيليكوني بحجم حبة صغيرة يقوم بهذا بنفسه. على أقطابه الكهربائية توجد أمشاط معدنية مجهرية — شبكات بلازمونية (plasmonic gratings). عندما يسقط الضوء المُلَفّف عليها، يتحول إلى موجات سطحية تنتشر بزوايا مختلفة اعتمادًا على عدد اللفات. بعد ذلك، تولّد هذه الموجات تيارًا كهربائيًا، وبناءً على قوته تفهم الرقاقة مدى شدة لفّ الضوء.

أُضيفت عدسة شفافة مباشرةً على سطح الرقاقة — فأصبحت الدقة أفضل. وبفصل القطب إلى نصفين، تعلّم المستشعر التمييز بين اللف الأيسر واللف الأيمن. كل هذا صُنع بتقنية السيليكون القياسية، مثل رقاقات الحواسيب العادية، لذلك يسهل دمج هذا الكاشف في أي لوحة إلكترونية بصرية.

الآن يمكن للألياف البصرية أن تحمل عشرات الأشعة المُلَفّفة في وقت واحد، كلٌّ منها بتدفق بيانات خاص. في الطرف المستقبِل توجد صفيحة سيليكونية صغيرة — وهي تفرز كل هذه الحلزونات وتضعها في أماكنها، محوّلةً إياها إلى إشارات كهربائية مفهومة. لا عدسات ضخمة، ولا معايرة. الضوء العادي، مثل الماء من الخرطوم، يمكن الآن لفه وفكّه مباشرةً على الرقاقة.