Пустотелые оптические волокна для более быстрых сетей и более точных датчиков

Известное американское «Агентство передовых оборонных исследовательских проектов» (DARPA) разработало пустотелое оптическое волокно с фотонной шириной запрещённой зоны, что позволяет свету распространяться вдоль него со скоростью, составляющей 99,7% от максимальной скорости, которую свет имеет в вакууме. Это на 30% лучше, чем в обычном оптическом волокне, например, из силикатного стекла.

Сегодня в каждой оптоволоконной сети свет распространяется через пластик или стекло. Передача света на большие расстояния в таких сетях обеспечивается за счёт полного внутреннего отражения от внутренней оболочки волокна.

В пустотелом волоконно-оптическом кабеле свет распространяется через пустотелые трубки, а не через пластиковые или стеклянные. Скорость распространения света в воздухе больше, чем в других материалах. Но вот передавать свет на большие расстояния без искажения сигнала довольно трудно. Если убрать содержимое волокна (стекло или пластик), то свет, попадая на любой изгиб внутренней оболочки кабеля, тотчас же изменит направление движения, что повлечёт за собой искажение сигнала.

Секрет пустотелого оптического волокна в том, что обычная внутренняя оболочка заменяется тончайшей оболочкой из фотонных кристаллов. Теперь, когда свет попадает на какой-либо изгиб, фотонные кристаллы, благодаря своим свойствам, отражают его практически без потерь. За счёт этого и достигается уменьшение потери сигнала. Поскольку каждое волокно физически индивидуально, происходит увеличение полосы пропускания.

Подробности изготовления и работы пустотелых волокон агентство DARPA держит в секрете, поскольку это технологии военного назначения. DARPA — не первая среди тех компаний, которые уже изготавливали такие волокна. Но впервые они изготовлены этим агентством на территории США для применения в военных целях. Ещё одной из задач DARPA является использование волокон нового типа для изготовления высокоточного оптического гироскопа, который обеспечит навигацию в условиях, когда система GPS по каким-либо причинам не может быть использована.

Доска объявлений Москвы Новости Москвы Информационный портал г. Москва