هناك مجموعة متنوعة من تطبيقات الدوامات الضوئية في مجالات متنوعة من الاتصالات والتصوير، وفي مجالات كثيرة وعديدة.
تطبيقات الدوامة البصرية
- تم اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية مؤخرًا بشكل مباشر فقط، حيث أن نجمها الأصلي ساطع جدًا، وتم إحراز تقدم في إنشاء فقرة دوامة بصرية لرصد الكواكب ذات نسبة التباين المنخفضة جدًا مقارنةً بوالديها، بحيث لا يمكن ملاحظتها باستخدام التقنيات الأخرى.
- تُستخدم الدوامات الضوئية في ملاقط بصرية لمعالجة جزيئات بحجم الميكرومتر مثل الخلايا، ويمكن تدوير هذه الجسيمات في مدارات حول محور الحزمة باستخدام OAM، وتم أيضًا إنشاء محركات صغيرة باستخدام ملاقط دوامة بصرية.
- يمكن للدوامات البصرية أن تحسن بشكل كبير عرض النطاق الترددي للاتصالات، على سبيل المثال، يمكن أن تزيد حزم الراديو الملتوية من كفاءة الطيف الراديوي باستخدام عدد كبير من الحالات الدوامية.
- يشير مقدار التواء جبهة الطور إلى رقم حالة الزخم الزاوي المداري، والحزم ذات الزخم الزاوي المداري المختلف متعامدة، حيث يمكن أن يؤدي تعدد الإرسال القائم على الزخم الزاوي المداري إلى زيادة قدرة النظام والكفاءة الطيفية للاتصالات اللاسلكية بموجات المليمتر.
- وبالمثل، أظهرت النتائج التجريبية المبكرة لتعدد إرسال الزخم الزاوي المداري في المجال البصري نتائج على مسافات قصيرة، ولكن لا تزال هناك عروض توضيحية لمسافات أطول.
- التحدي الرئيسي الذي واجهته هذه العروض التوضيحية هو أن الألياف الضوئية التقليدية تغير الزخم الزاوي المغزلي للدوامات أثناء انتشارها، وقد تغير الزخم الزاوي المداري عند الانحناء أو الضغط، وتم إثبات انتشار مستقر حتى الآن يصل إلى 50 مترًا في الألياف الضوئية المتخصصة.
- ثبت أن النقل في الفضاء الحر لأنماط الزخم الزاوي للضوء المداري على مسافة 143 كم قادر على دعم تشفير المعلومات بقوة جيدة.
- تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحالية أجهزة إلكترونية لها حالتان، صفر وواحدة، حيث يمكن أن تستخدم الحوسبة الكمومية الضوء لتشفير المعلومات وتخزينها، وتحتوي الدوامات الضوئية نظريًا على عدد لا حصر له من الحالات في الفضاء الحر، حيث لا يوجد حد للشحنة الطوبولوجية.
