Nedavno je tim koji je vodio akademik Zhuang Songlin i profesor Zhang Dawei sa škole optoelektronskih informacija i računalnog inženjerstva na Tehnološkom sveučilištu u Šangaju postigao proboj u laserskom šifriranju mikrokavitacije. Istraživački tim postigao je četverodimenzionalnu optičku enkripciju konstruiranjem eliptičnog OAM mikro-laserskog niza. U kombinaciji s ne-Clonable funkcijom (PUF) mikrokavitacijskih lasera, predložena shema šifriranja ima značajan potencijal za aplikacije poput skladištenja informacija o visokoj sigurnosti i anti-sakupljanja. Povezani rad pod naslovom "Kontroliranje eliptičnih fotonskih orbita u mikro-laserima za postizanje visokodimenzionalne šifriranja" objavljen je u pregledima Laser Photonics. Prvi autor rada je Mao Lingge, magisterij iz škole optoelektronike, a odgovarajući autor je Qiao Zhen, ugledni profesor iz iste škole.
Optička tehnologija šifriranja, sa svojim jedinstvenim prednostima poput višestrukih dimenzija kodiranja, visokog paralelizma i pohrane velikog kapaciteta, ima značajnu vrijednost primjene u području informacijske sigurnosti. Kako se povećava broj optičkih dimenzija kodiranja, složenost šifriranja informacija također se značajno povećava. Stoga je višedimenzionalna optička enkripcija ključna tehnologija za poboljšanje sigurnosti pohrane informacija. Laseri mikrokavitacije, kao nova generacija optičkih uređaja za šifriranje, emitiraju lasersko svjetlo s višedimenzionalnim optičkim karakteristikama, pružajući na taj način inovativnu platformu za integrirane višedimenzionalne uređaje za optičku šifriranje. Uz to, laserske karakteristike vrlo su osjetljive na čak i manje promjene u mikrokavitaciji, a mikrokavitacijski laseri inherentno posjeduju neobičnu funkcionalnost (PUF), dodajući još jedan sloj sigurnosti za zaštitu informacija.
Shematski dijagram eliptičnih OAM mikro-lasera za višedimenzionalno optičko šifriranje
Među različitim dimenzijama kodiranja, kontrola fotonskog orbitalnog momenta kutnog (OAM) privukla je značajnu pažnju zbog svoje sposobnosti proširenja dimenzija šifriranja. Kao multipleksiranje dimenzija poput zasićenja valne duljine i polarizacije, istraživanje inovativnih metoda multipleksiranja podjele načina (MDM) za OAM može učinkovito povećati broj dimenzija šifriranja u optičkoj šifriranju. Međutim, zbog nedostatka precizne kontrole nad OAM modusima, dimenzije šifriranja optičke enkripcije temeljene na laserima mikrokavitacije ostaju na relativno niskoj razini.
Kako bi prevladali ovo ograničenje, istraživači su stvorili niz dielektričnih eliptičnih prstenova unutar mikrokavitosti Fabry-Pérot, omogućujući stvaranje eliptičnih nizova OAM načina rada i višedimenzionalne šifriranja. Dimenzije šifriranja uključuju kutni redoslijed L, radijalni red P, eliptičnost ε i smjer glavne osi θ eliptičnih OAM modova. Uz to, zbog velike osjetljivosti šupljine na ekvivalentni fotonski potencijal, svaki eliptični fotonski orbitalni momentni moment pokazuje ne-vezne laserske uzorke. Višedimenzionalna kodiranje i ne-ventična funkcionalnost eliptičnog fotonskog orbitalnog laserskog laserskog nizova momenta, tvore vrlo sigurni sustav šifriranja.
U usporedbi s tradicionalnim shemama šifriranja u kutnom orbitalnom kutu koji koriste samo kutni redoslijed kao dimenziju kodiranja, ova metoda prekida središnju simetriju fotonske orbite, konstruirajući četverodimenzionalni sustav optičkog šifriranja prostora. Koristeći kontinuiranu prilagodljivost ovih geometrijskih parametara i nerepliciranost lasera, ova metoda ima značajan potencijal primjene u enkripciji informacija velikog kapaciteta i anti-sakupljanju.
