Recently, a team led by Academician Zhuang Songlin and Professor Zhang Dawei from the School of Optoelectronic Information and Computer Engineering at Shanghai University of Technology achieved a breakthrough in microcavity laser encryption. The research team achieved four-dimensional optical encryption by constructing an elliptical OAM micro-laser array. Combined with the non-clonable function (PUF) of microcavity lasers, the proposed encryption scheme holds significant potential for applications such as high-security information storage and anti-counterfeiting. The related work, titled "Controlling Elliptical Photon Orbits in Micro-Lasers to Achieve High-Dimensional Encryption," was published in Laser Фотоніки відгуки . Першим автором статті є Мао Лінгге, студент магістра зі школи оптоелектроніки, а відповідним автором є Qiao Zhen, відзначений професор з однієї школи .
Optical encryption technology, with its unique advantages such as multiple encoding dimensions, high parallelism, and large-capacity storage, holds significant application value in the field of information security. As the number of optical encoding dimensions increases, the complexity of information encryption also significantly increases. Therefore, multi-dimensional optical encryption is a key technology for Посилення безпеки зберігання інформації . лазери мікрокільностей, як нове покоління оптичних пристроїв шифрування, випромінюють лазерне світло з багатовимірними оптичними характеристиками, тим самим забезпечуючи інноваційну платформу для інтегрованих мультивимірних оптичних пристроїв шифрування ., додатково, LaSer Heartististices-це високі чутливі до незначних змін, що мають високу незмінну зміну,-високозмінні. Лазери мікроканістерів по суті володіють невідкладною функціональністю (PUF), додаючи ще один рівень безпеки для захисту інформації .
Схематична діаграма еліптичних мікро-лазерів OAM для багатовимірного оптичного шифрування
Among various encoding dimensions, the control of photon orbital angular momentum (OAM) has garnered significant attention due to its ability to expand encryption dimensions. As multiplexing dimensions such as wavelength and polarization approach saturation, exploring innovative mode division multiplexing (MDM) methods for OAM can effectively increase the number of encryption dimensions in optical шифрування . Однак через відсутність точного контролю над режимами OAM розміри шифрування оптичного шифрування на основі лазерів мікрокавітації залишаються на відносно низькому рівні .
To overcome this limitation, researchers created an array of dielectric elliptical rings within a Fabry-Pérot microcavity, enabling the generation of elliptical OAM mode arrays and multi-dimensional encryption. The encryption dimensions include the angular order l, radial order p, ellipticity ε, and major axis direction θ of elliptical OAM modes. Additionally, due to the high sensitivity of the cavity to the equivalent photonic potential, each elliptical photonic orbital angular momentum mode exhibits non-clonable laser patterns. The multidimensional encoding and non-clonable functionality of the elliptical photonic orbital angular momentum microcavity laser array form a highly secure encryption Система .
Compared to traditional photon orbital angular momentum encryption schemes that only utilize angular order as the encoding dimension, this method breaks the central symmetry of the photon orbit, constructing a four-dimensional parameter space optical encryption system. Leveraging the continuous tunability of these geometric parameters and the non-replicability of lasers, this method holds significant application potential in Шифрування інформації про велику ємність та анти-Counterfeingiting .
