Vedci prišli na to, ako udržať intenzitu svetla vo vlákne

Vedúci skupiny optických vlákien na inžinierskej škole EPFL Luc Thévenaz priznal, že myšlienka bola „vo vzduchu“ v jeho

hlava má asi 15 rokov, ale nemal časalebo zdroje na to, aby sme s tým niečo urobili. Teraz jeho laboratórium vyvinulo technológiu na zosilnenie svetla vo vnútri nových optických vlákien s dutým jadrom.

Moderné optické vlákna spravidla majúodolné sklenené jadro bez vzduchu vo vnútri. Svetlo sa môže šíriť po vláknach, ale po 15 km stráca polovicu svojej intenzity. Naďalej slabne, až je ťažké ho odhaliť a zo vzdialenosti 300 km. Preto, aby sa svetlo mohlo ďalej pohybovať, musí byť pravidelne zosilňované.

Thévenazov prístup je založený na nových optickýchvlákna s dutým jadrom plnené vzduchom alebo plynom. Prítomnosť vzduchu znamená menší útlm signálu, takže svetlo dokáže prejsť väčšiu vzdialenosť. To je skutočná výhoda. Ale v látke „riedkej“ ako vzduch je zosilnenie svetla ťažšie. Toto je jadro problému: svetlo sa pohybuje rýchlejšie, keď je k dispozícii menší odpor, ale zároveň je ťažšie naň pôsobiť. Objav vedcov však tento problém vyriešil.

Čo teda výskumníci urobili?Jednoducho pridali tlak do vzduchu vo vlákne, aby vytvorili kontrolovaný odpor. Funguje podobne ako optická pinzeta – molekuly vzduchu sú stlačené a vytvárajú zhluky s pravidelnou vzdialenosťou medzi nimi. To vytvára zvukovú vlnu, ktorej amplitúda sa zväčšuje a účinne odkláňa svetlo od silného zdroja smerom k oslabenému lúču, takže je zosilnené až 100 000-krát. Technika vedcov teda robí svetlo oveľa silnejším.

Vedci dospeli k záveru, že novú technológiu je možné použiť na akýkoľvek druh svetla, od infračerveného po ultrafialové, ako aj pre akýkoľvek plyn.

V budúcnosti môže táto technológia slúžiť aj inýminé účely ako zosilnenie svetla. Napríklad optické vlákna s dutým jadrom alebo stlačený plyn sa dajú použiť na výrobu ultra presných teplomerov. Táto technológia by sa mohla použiť aj na vytvorenie dočasnej optickej pamäte zastavením svetla vo vlákne na mikrosekundu – desaťkrát dlhšie, ako je v súčasnosti možné.

Prečítajte si tiež

Posledná ľadová polica v Kanade sa zrútila do oceánu. Stratil 40% za dva dni

Pozrite sa, čo Hubbleov nástupca vidí vo vesmíre. Prehľad webb ďalekohľadu

Rusko otvorilo lety s mnohými krajinami. Ako bezpečné je tam lietať?