به تازگی ، تیمی به سرپرستی آکادمی ژوانگ سونگلین و پروفسور ژانگ داوی از دانشکده اطلاعات و مهندسی رایانه در دانشگاه فناوری شانگهای به موفقیت در رمزگذاری لیزر ریزگردها دست یافتند. تیم تحقیقاتی با ساخت یک آرایه میکرو لیزر OAM بیضوی ، رمزگذاری نوری چهار بعدی را به دست آورد. همراه با عملکرد غیر قابل انجام (PUF) لیزرهای ریزگردها ، طرح رمزگذاری پیشنهادی پتانسیل قابل توجهی برای برنامه هایی مانند ذخیره اطلاعات با امنیت بالا و ضد جعل دارد. اثر مرتبط با عنوان "کنترل مدارهای فوتون بیضوی در میکرو لیزرها برای دستیابی به رمزگذاری با ابعاد بالا" در بررسی های لیزر فوتونیک منتشر شد. اولین نویسنده مقاله مائو لینگ ، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده OptoElectronic است و نویسنده مربوطه Qiao Zhen ، استاد برجسته ای از همان مدرسه است.
فناوری رمزگذاری نوری ، با مزایای منحصر به فرد خود مانند ابعاد رمزگذاری متعدد ، موازی سازی بالا و ذخیره سازی با ظرفیت بزرگ ، ارزش کاربرد قابل توجهی را در زمینه امنیت اطلاعات دارد. با افزایش تعداد ابعاد رمزگذاری نوری ، پیچیدگی رمزگذاری اطلاعات نیز به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. بنابراین ، رمزگذاری نوری چند بعدی یک فناوری کلیدی برای تقویت امنیت ذخیره سازی اطلاعات است. لیزرهای میکروکوییت ، به عنوان نسل جدیدی از دستگاه های رمزگذاری نوری ، نور لیزر را با خصوصیات نوری چند بعدی منتشر می کنند ، از این طریق یک بستر نوآورانه برای دستگاه های رمزگذاری نوری یکپارچه یکپارچه ارائه می دهند. علاوه بر این ، ویژگی های لیزر نسبت به تغییرات جزئی در ریزگردها بسیار حساس هستند و لیزرهای ریزگرد ذاتاً دارای قابلیت های غیر قابل دسترسی (PUF) هستند و لایه دیگری از امنیت را برای محافظت از اطلاعات اضافه می کنند.
نمودار شماتیک میکرو لیزرهای OAM بیضوی برای رمزگذاری نوری چند بعدی
در میان ابعاد مختلف رمزگذاری ، کنترل حرکت زاویه ای مداری فوتون (OAM) به دلیل توانایی آن در گسترش ابعاد رمزگذاری ، توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. به عنوان ابعاد چند برابر مانند طول موج و اشباع رویکرد قطبش ، بررسی روشهای نوآورانه تقسیم چند برابر (MDM) برای OAM می تواند به طور مؤثر تعداد ابعاد رمزگذاری در رمزگذاری نوری را افزایش دهد. با این حال ، به دلیل عدم کنترل دقیق بر روی حالت های OAM ، ابعاد رمزگذاری رمزگذاری نوری بر اساس لیزرهای ریزگردها در سطح نسبتاً کم باقی مانده است.
برای غلبه بر این محدودیت ، محققان مجموعه ای از حلقه های بیضوی دی الکتریک را در یک ریزگردها Fabry-Pérot ایجاد کردند و این امکان را فراهم می آورد که تولید آرایه های حالت OAM بیضوی و رمزگذاری چند بعدی را فراهم می کند. ابعاد رمزگذاری شامل ترتیب زاویه ای L ، ترتیب شعاعی P ، بیضوی ε و جهت اصلی محور θ از حالت های OAM بیضوی است. علاوه بر این ، به دلیل حساسیت بالای حفره به پتانسیل فوتونی معادل ، هر حالت حرکت زاویه ای مداری بیضوی بیضوی الگوهای لیزر غیر قابل کنترل را نشان می دهد. رمزگذاری چند بعدی و عملکرد غیر قابل کلون از آرایه لیزر میکروکوایت زاویه ای زاویه ای بیضوی بیضوی مداری یک سیستم رمزگذاری بسیار ایمن را تشکیل می دهد.
در مقایسه با طرح های رمزگذاری زاویه ای زاویه ای سنتی فوتون که فقط از نظم زاویه ای به عنوان ابعاد رمزگذاری استفاده می کنند ، این روش تقارن اصلی مدار فوتون را می شکند و یک سیستم رمزگذاری نوری فضای پارامتر چهار بعدی ایجاد می کند. این روش با استفاده از تنظیم مداوم این پارامترهای هندسی و عدم تکرار لیزرها ، این روش پتانسیل کاربرد قابل توجهی را در رمزگذاری اطلاعات با ظرفیت بزرگ و ضد جعل دارد.
