0

Новое исследование выявило исключительные свойства оптических волокон нового поколения

Исследователи из Университета Саутгемптона и Университета Лаваля (Канада) впервые успешно измерили обратное отражение в ультрасовременных волокнах с полой сердцевиной, которое примерно в 10 000 раз ниже, чем у обычных оптических волокон. Это открытие, опубликованное в ведущем журнале оптического общества Optica, подчеркивает еще одно оптическое свойство, в котором полые волокна способны превосходить стандартные оптические волокна.

Небольшая часть света, который запускается в оптическое волокно, отражается назад по мере его распространения, в процессе, известном как обратное рассеяние. Это обратное рассеяние часто крайне нежелательно, поскольку оно вызывает ослабление сигналов, распространяющихся по оптическому волокну, и ограничивает производительность многих волоконных устройств, таких как волоконно-оптические гироскопы, которые управляют авиалайнерами, подводными лодками и космическими кораблями. Однако возможность надежного и точного измерения обратного рассеяния может быть полезна и в других случаях, таких как характеристика установленных волоконных кабелей, где обратное рассеяние используется для мониторинга состояния кабеля и определения местоположения любых разрывов по его длине.

Последнее поколение вложенных в полую сердцевину Антирезонансных Безузловых волокон (NANFs), которые были впервые разработаны в рамках исследовательской программы Саутгемптонских светодиодных световодов и применены к новым областям применения в рамках программы Airguide Photonics, демонстрируют настолько низкое обратное рассеяние, что до сих пор оно оставалось неизмеримым. Чтобы решить эту проблему, исследователи исследовательского центра оптоэлектроники (ORC) Университета Саутгемптона объединились с коллегами из Центра оптики, фотоники и лазеров (COPL) Университета Лаваля в Квебеке, которые специализируются на исследованиях высокочувствительных оптических приборов. Они разработали прибор, который позволил команде надежно измерить чрезвычайно слабые сигналы, обратно рассеянные в последних изготовленных ORC волокнах с полым сердечником, подтвердив, что рассеяние более чем на четыре порядка ниже, чем в стандартных волокнах, в соответствии с теоретическими ожиданиями.

Профессор Радан Славик, руководитель группы когерентных оптических сигналов ORC, говорит: «мне очень повезло работать в ORC, где долгосрочные, ведущие мировые исследования моих коллег по дизайну и изготовлению привели к самым низким потерям и самым длинным полым волокнам, когда-либо сделанным. Моя работа была сосредоточена на измерении уникальных свойств этих волокон, что часто является сложной задачей и требует сотрудничества с ведущими мировыми группами в измерении, такими как Национальная физическая лаборатория Великобритании и контрольно-измерительные приборы, такие как Université Laval.”

Д-р Эрик Нумкам Фокуа, который провел теоретический анализ в ORC, чтобы подтвердить эти выводы, говорит: “экспериментальное подтверждение нашего теоретического предсказания о том, что обратное рассеяние в 10 000 раз меньше в наших новейших полых волокнах, чем в стандартных цельностеклянных волокнах, демонстрирует их превосходство для многих волоконно-оптических применений. Более того, способность измерять такие низкие уровни обратного рассеяния сигнала также имеет решающее значение для развития самой технологии полых волокон, обеспечивая критический путь к распределенному поиску неисправностей в изготовленных полых волокнах и кабелях, необходимых для дальнейшего совершенствования их производственных процессов. Существующая технология просто недостаточно чувствительна, чтобы работать с этими радикально новыми волокнами, и эта работа демонстрирует решение этой проблемы.”

Исследования в области усовершенствованных оптических волокон являются ключом к прогрессу в многочисленных фотонных приложениях. В первую очередь это повысило бы производительность Интернета, который в значительной степени полагается на оптические волокна для передачи данных там, где современные технологии начинают достигать своих пределов.

Для получения дополнительной информации посетите сайт www.southampton.ac.uk

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *