Ilma vahvistaa valoa valokuidussa

Onttoytiminen optinen kuitu

EPFL:n tutkijat ovat lupaavassa läpimurrossa viestinnän tulevaisuudelle kehittäneet tekniikan, joka voi vahvistaa valoa uusimmissa onttoytimisissä optisissa kuiduissa.

"Idea oli kiertänyt päätäni noin 15 vuotta, mutta minulla ei koskaan ollut aikaa tai resursseja tehdä mitään sen suhteen." Mutta nyt EPFL:n teknillisen korkeakoulun kuituoptiikkaryhmän johtaja Luc Thévenaz on vihdoin saanut sen tapahtumaan: hänen laboratorionsa on kehittänyt tekniikan valon vahvistamiseksi uusimpien onttoytimisten optisten kuitujen sisällä.

Nykyisissä optisissa kuiduissa on yleensä vankka lasisydän, jonka sisällä ei ole ilmaa. Valo voi kulkea kuituja pitkin mutta menettää puolet intensiteetistään 15 kilometrin jälkeen. Joten sitä on vahvistettava matkan varrella.

Thévenazin lähestymistapa perustuu uusiin onttoytimisiin optisiin kuituihin, jotka on täytetty joko ilmalla tai kaasulla. ”Ilma tarkoittaa, että vaimennusta on vähemmän, joten valo voi kulkea pidemmän matkan. Se on todellinen etu ”, professori sanoo.

Mutta ohuessa aineessa, kuten ilmassa, valoa on vaikeampi vahvistaa. ”Se on ongelman ydin: valo liikkuu nopeammin, kun vastusta on vähemmän, mutta samalla on vaikeampaa toimia. Onneksi löytömme on neliöinyt tuon ympyrän.”

Mitä tutkijat tekivät? "Lisäsimme vain kuidun ilmanpainetta saadaksemme jonkin verran hallittua resistanssia", selittää jatko-opiskelija Fan Yang. ”Se toimii samalla tavalla kuin optiset pinsetit - ilmamolekyylit puristuvat ja ne muodostuvat säännöllisen välisiksi klustereiksi. Tämä luo ääniaallon, joka kasvattaa amplitudia ja taittaa tehokkaasti valon voimakkaalta lähteeltä kohti heikentynyttä sädettä siten, että se vahvistuu jopa 100 000 kertaisesti."

Heidän tekniikka tekee siksi valosta huomattavasti tehokkaamman. "Teknologiamme voidaan soveltaa minkä tahansa tyyppiseen valoon infrapunasta ultraviolettiin ja mihin tahansa kaasuun", hän selittää.

Jatkossa tekniikka voisi palvella valon vahvistuksen lisäksi myös muita tarkoituksia. Onton ytimen tai painekaasun optisia kuituja voidaan käyttää esimerkiksi erittäin tarkkojen lämpömittarien valmistukseen. ”Pystymme mittaamaan lämpötilan jakautumista missä tahansa kohtaa kuitua pitkin.

Teknologiaa voitaisiin käyttää myös väliaikaisen optisen muistin luomiseen pysäyttämällä kuidun valo mikrosekunnin ajaksi - se on kymmenen kertaa pidempi kuin tällä hetkellä on mahdollista.

Aiheesta aiemmin:

Mikrokokoisia optisia kytkimiä

Tuplaytiminen kuitu datan reitittäjäksi

Elektroniikkaa optiseen kuituun