Investigadores han desarrollado un nuevo marco de modelado para predecir cómo la turbulencia atmosférica afecta la integridad del momento angular orbital (OAM) en haces de luz de tipo Lorentz-Gauss. Este avance es crucial para el desarrollo de sistemas de comunicación óptica en espacio libre (FSO) que utilizan OAM, ya que la atmósfera puede degradar significativamente la información codificada en estas propiedades de la luz. El modelo permite una comprensión más profunda de la propagación de estos haces complejos en entornos reales y su resistencia a las perturbaciones.

El estudio se centra en los haces de luz de Lorentz-Gauss, que son una clase de haces ópticos conocidos por su capacidad para transportar OAM. La turbulencia atmosférica, causada por variaciones en la temperatura y la presión del aire, induce fluctuaciones en el índice de refracción que dispersan y distorsionan los haces de luz, degradando la señal. El nuevo marco de modelado cuantifica esta degradación, proporcionando una herramienta para optimizar los diseños de sistemas FSO y mitigar los efectos negativos de la turbulencia. Esto es especialmente relevante para aplicaciones que requieren una alta capacidad de transmisión de datos y seguridad.

La capacidad de predecir con precisión la integridad del OAM en condiciones turbulentas es fundamental para el futuro de las comunicaciones ópticas. Los sistemas FSO basados en OAM ofrecen el potencial de aumentar drásticamente el ancho de banda y la seguridad de las comunicaciones, pero su implementación práctica depende de superar los desafíos impuestos por la atmósfera. Este modelo representa un paso significativo hacia la realización de comunicaciones FSO robustas y de alto rendimiento, abriendo camino a futuras investigaciones y desarrollos tecnológicos en este campo.