Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны создали оптоволокно с сердцевиной, заполненной воздухом или газом. Это позволило уменьшить затухание сигнала при перемещении на большие расстояния. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Photonics.

Современные оптические волокна обычно имеют твердую сердцевину. В таких волокнах, благодаря эффекту полного внутреннего отражения свет может перемещаться на достаточно большие расстояния. Однако, интенсивность светового сигнала падает примерно в два раза через каждые 15 километров. Сигнал продолжает ослабевать и на расстоянии в 300 километров его уже практически невозможно обнаружить. Поэтому, чтобы свет продолжал двигаться, его необходимо усиливать через равные промежутки времени.

Теперь физики нашли способ избежать этого затухания. Для этого они создали полые волокна с сердцевиной, заполненной воздухом или газом. В такой среде свет затухает меньше. Однако его скорость падает при увеличении давления воздуха, а при его уменьшении световым потоком становится труднее управлять.

Чтобы решить эти проблемы, исследователи использовали технологию, похожую на оптический пинцет: они воздействовали на молекулы воздуха внутри волокон с помощью звуковой волны, которая формировала их в отдельные кластеры.

Благодаря дифракции света на этих кластерах, ученые смогли увеличить интенсивность изначального пучка в 100 тысяч раз при его ослаблении на определенном расстоянии от источника.

Помимо улучшения характеристик телекоммуникационных сетей, новую технологию, по словам авторов, можно использовать, например, для изготовления чрезвычайно точных термометров. Она также может найти применение в создании временной оптической памяти, так как такой метод позволяет управлять характеристиками света в оптоволокне.