Optische vezels van de volgende generatie met 10.000 keer lagere terugverstrooiing

Optische vezels van de volgende generatie met 10.000 keer lagere terugverstrooiing

Onderzoekers van de Universiteit van Southampton en Université Laval, Canada, hebben met succes voor het eerst met succes de terugreflectie gemeten in geavanceerde holle-kernvezels die ongeveer 10.000 keer lager is dan bij conventionele optische vezels.

Deze ontdekking, deze week gepubliceerd in het vlaggenschip Optica-tijdschrift van The Optical Society, belicht nog een andere optische eigenschap waarbij holle-kernvezels beter presteren dan standaard optische vezels.

Onderzoek naar verbeterde optische vezels is essentieel om vooruitgang mogelijk te maken in tal van fotonische toepassingen. Met name zouden deze de internetprestaties verbeteren die sterk afhankelijk zijn van optische vezels voor datatransmissie, waar de huidige technologie zijn limieten begint te bereiken.

Een klein deel van het licht dat in een optische vezel wordt gelanceerd, wordt naar achteren gereflecteerd terwijl het zich voortplant, in een proces dat bekend staat als terugverstrooiing. Deze terugverstrooiing is vaak hoogst ongewenst omdat het verzwakking veroorzaakt van signalen die zich door de optische vezel voortplanten en de prestatie van veel vezelgebaseerde apparaten, zoals glasvezelgyroscopen die door vliegtuigen, onderzeeërs en ruimtevaartuigen navigeren, beperkt.

De mogelijkheid om betrouwbaar en nauwkeurig terugverstrooiing te meten, kan echter in andere gevallen gunstig zijn, zoals de karakterisering van geïnstalleerde vezelkabels waarbij de terugverstrooiing wordt gebruikt om de toestand van een kabel te bewaken en de locatie van eventuele breuken langs de lengte te identificeren.

De nieuwste generatie holle kern Nested Antiresonant Nodeless Fibres (NANF’s), die een pionier zijn in het door Southampton geleide LightPipe-onderzoeksprogramma en toegepast op nieuwe toepassingsgebieden binnen het Airguide Photonics-programma, vertoont terugverstrooiing die zo laag is dat tot nu toe het bleef onmeetbaar.

Om deze uitdaging op te lossen, werkten onderzoekers van het Optoelectronics Research Center (ORC) van de Universiteit van Southampton samen met collega’s van het Center for Optics, Photonics and Lasers (COPL) van de Université Laval, Québec, die gespecialiseerd zijn in onderzoek naar zeer gevoelige optische instrumenten.

Ze ontwikkelden een instrument waarmee het team op betrouwbare wijze de extreem zwakke signalen kon meten die worden terugverstrooid in de nieuwste ORC-gefabriceerde holle-kernvezels – wat bevestigt dat de verstrooiing meer dan vier orden van grootte lager is dan in standaardvezels, in overeenstemming met de theoretische verwachtingen.

Professor Radan Slavik, hoofd van de Coherent Optical Signals Group van de ORC, zegt: “Ik heb het geluk om in de ORC te werken, waar het langdurige, toonaangevende onderzoek van mijn ontwerp- en fabricagecollega’s heeft geleid tot het laagste verlies en langste holle-kernvezels ooit gemaakt. Mijn werk was gericht op het meten van de unieke eigenschappen van deze vezels, wat vaak een uitdaging is en samenwerking vereist met toonaangevende meetgroepen, zoals het National Physical Laboratory in het Verenigd Koninkrijk en op het gebied van instrumentatie, zoals Université Laval. ”

Dr. Eric Numkam Fokoua, die de theoretische analyse bij de ORC uitvoerde om deze bevindingen te ondersteunen, zegt: “De experimentele bevestiging van onze theoretische voorspelling dat terugverstrooiing 10.000 keer minder is in onze nieuwste holle vezels dan in standaard volledig glasvezels. demonstreert hun superioriteit voor veel glasvezelapplicaties.

“Bovendien is de mogelijkheid om dergelijke lage terugverstrooide signaalniveaus te meten ook van cruciaal belang bij de ontwikkeling van holle-kernvezeltechnologie zelf, omdat het een kritieke route biedt voor het opsporen van gedistribueerde fouten in gefabriceerde holle-kernvezels en kabels om verbeteringen door te voeren in hun fabricageprocessen. De bestaande technologie is simpelweg niet gevoelig genoeg om met deze radicaal nieuwe vezels te werken en dit werk toont een oplossing voor dit probleem aan. “

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *