Новости космоса и технологий. » Физика » Антирезонансное оптическое волокно с полой сердцевиной снижает «шум»

Антирезонансное оптическое волокно с полой сердцевиной снижает «шум»

Опубликовал: Admin, 19-09-2020, 16:57, Физика, 130, 0

Антирезонансное оптическое волокно с полой сердцевиной снижает «шум»

Новое полое оптическое волокно значительно снижает "шум", мешающий передаваемым сигналам, по сравнению с широко используемыми в настоящее время одномодовыми волокнами, сообщают исследователи из Университета Рочестера.

Антирезонансное волокно с полой сердцевиной, созданное исследователями из Университета Центральной Флориды, производит в тысячу раз меньше «шума» - и является самым низким из когда-либо зафиксированных уровней помех, вызванных акустические фононы возникающие из-за стекла в волокне при комнатной температуре.

Чтобы задокументировать это, исследователи из лаборатории Уильяма Реннингера, доцента оптики, разработали высокочувствительный метод измерения. Их результаты представлены в статье, опубликованной в APL Photonics .

«Это очень ценное волокно, и, несмотря на большой интерес к нему со стороны исследователей и некоторых компаний, никто на самом деле не изучал поведение фононов, поддерживаемых структурой, и насколько оно действительно снижает« шум »», - говорит Реннингер. специалист по экспериментальной и теоретической нелинейной оптике.

Результаты лаборатории убедительно демонстрируют, что волокно является «многообещающей платформой для приложений с низким уровнем шума, таких как Квантовая обработка информации И оптическая связь», - пишет ведущий автор Арджун Айер, научный сотрудник лаборатории Реннингера.

Уникальный ответ на «шум»

«Шум» относится к любому нарушению, которое маскирует или нарушает сигнал, передаваемый светом через оптическое волокно . Одно из таких возмущений вызывается фононами - квантованными акустическими или звуковыми волнами, которые возникают на атомном и субатомном уровнях, в данном случае в стекле оптического волокна.

Фононы заставляют луч света «рассеиваться» от акустических волн, создавая лучи разной частоты или цвета, которые могут мешать лучу и уменьшать его энергию. Хотя некоторые формы рассеяния могут быть полезны для конкретных приложений, оно мешает квантовым приложениям и даже базовой оптической связи.

Шум можно уменьшить, охладив волокна до чрезвычайно низких криогенных температур, но это «очень дорого и сложно», - говорит Реннингер. Другой подход - попытаться использовать сложные алгоритмы исправления ошибок для исправления шума.

Однако антирезонансное волокно с полой сердцевиной представляет собой простое решение, которое работает даже при комнатной температуре. Созданное соавтором Родриго Амезкуа Корреа и другими исследователями из CREOL, Колледжа оптики и фотоники Университета Центральной Флориды, волокно имеет уникальное расположение семи полых капилляров, расположенных вокруг полой сердцевины внутри волокна.

Это приводит к минимальному перекрытию между внешним стеклянным слоем волокна и светом, проходящим через сердцевину, устраняя помехи от акустических фононов, исходящих из стекла.

Испытания в лаборатории Реннингера показали, что такая конструкция в 10 раз эффективнее снижает шум, чем другие конструкции с полыми волокнами. «Небольшой оставшийся шум вызван акустическими волнами в воздухе внутри волокна, поэтому, если бы вы удалили воздух, это было бы еще в 100 раз эффективнее», - говорит Реннингер. «У вас будет невероятно низкий уровень шума».

«Если бы судьба мира зависела от уменьшения акустического Шума В оптических волокнах, вы бы хотели использовать это».


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии