Kiertyvä optinen kuitu luo vankan uuden valoreitin

Valo antaa voimaa kaikkeen viestinnästä aistimiseen, mutta pienetkin epätäydellisyydet voivat sirottaa valoa ja heikentää signaaleja.

Tämän ratkaisemiseksi Bathin yliopiston johtama tiimi on kehittänyt Cambridgen yliopiston ja kansainvälisten kumppaneiden kanssa uuden rakenteen, joka pitää valon virtauksen sujuvana myös mutkien, kiertymien tai vaurioiden läpi ja jolla on potentiaalia toimia ennennäkemättömien etäisyyksien yli.

Tämä uusi kuitupohjainen fotoninen topologinen eristys tarjoaa suojattuja reittejä, jotka pitävät valon virtaamassa aiottuun suuntaan siroamisen sijaan.

Nämä ominaisuudet tekevät siitä vahvan ehdokkaan datan siirtoon esimerkiksi sirujen, laitteiden tai elektronisten komponenttien välillä. Se sopii myös ohjaaminen kehittyneessä viestinnässä (kuten laajakaistaisessa tai jopa kvanttiviestinnässä), tarkkuusantureissa ja uusissa kvanttiteknologioissa, joissa keskeytymätön ja vakaa valon virtaus on välttämätöntä.

Tutkijat havaitsivat, että käyttämällä useilla valoa ohjaavilla ytimillä varustettua optista kuitua tavanomaisista tietoliikennelaatuisista materiaaleista ja lisäämällä sitten yksinkertaisen kierteen valmistuksen aikana, ne voisivat muodostaa reitin, joka pysyy kestävänä virheille ja epäjärjestyksille varmistaen, että valo etenee edelleen tasaisesti.

Vähän kuin parikierrettyjen kaapeli uusi kierretty kuitu ylittää perinteisen kuitutekniikan ongelmia. Sen monet ytimet yhdistettynä sisäänrakennettuun kierteeseen luovat erityisiä suojattuja valotiloja, jotka seuraavat luonnollisesti kierrettä ja välttävät kytkeytymisen muihin ytimiin. Kun valo kohtaa vian, se yksinkertaisesti virtaa sen ympäri sironnan sijaan. Tämän seurauksena signaalinsiirrolla on potentiaalia olla paljon vakaampi.

Koska kierre lisätään kuitujen valmistajien jo käyttämien normaaleiden valmistusvaiheiden aikana, erityistä lisäkäsittelyä ei tarvita. Tuloksena olevalla kuidulla on siis monia standardin optisen kuidun ominaisuuksia.

”Tämä on ensimmäinen demonstraatio optisesta kuidusta, jossa on kaksiulotteinen topologisesti suojattu valonohjaus. Vaikka käytimme tässä demonstraatiossa vain lyhyitä kuitupätkiä, työmme osoittaa polun signaalien suojaamiseen massatuotetuissa optisissa kuiduissa, joita voitaisiin käyttää suurissa datakeskusverkoissa,” toteavat tutkijat Bathin yliopiston tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Optisesta kuidusta kvanttiverkon reititin

Kuitua kvanttiviestinnälle

Optisia kuituja perovskiitistä