Forskare har räknat ut hur man kan hålla ljusintensiteten i fibern

Chefen för fiberoptikgruppen vid EPFLs ingenjörsskola, Luc Thévenaz, medgav att idén var "i luften" i hans

huvudet är ungefär 15 år, men han hann inteeller resurserna för att göra något åt ​​det. Nu har hans labb utvecklat teknik för att förstärka ljus inuti nya optiska fibrer med ihålig kärna.

Moderna optiska fibrer har vanligtvismassiv glaskärna utan luft inuti. Ljus kan spridas längs fibrerna, men efter 15 km förlorar det hälften av sin intensitet. Det fortsätter att försvagas tills det är svårt att upptäcka och från ett avstånd av 300 km. Därför måste ljuset regelbundet förstärkas för att ljuset ska fortsätta röra sig.

Thevenazs strategi bygger på nya optiskaihåliga kärnfibrer fyllda med luft eller gas. Luft betyder mindre signaldämpning, så att ljus kan röra sig ett större avstånd. Detta är en verklig fördel. Men i ett ämne så "tunt" som luft är det svårare att förstärka ljuset. Det här är problemet: ljuset reser snabbare när det är mindre motstånd, men samtidigt är det svårare att agera på det. Upptäckten av forskare löste emellertid detta problem.

Så vad gjorde forskarna?De lade helt enkelt tryck på luften i fibern för att skapa kontrollerat motstånd. Det fungerar på samma sätt som en optisk pincett - luftmolekyler komprimeras och bildar kluster med ett regelbundet avstånd mellan dem. Detta skapar en ljudvåg som ökar i amplitud och effektivt diffrakterar ljuset från den kraftfulla källan mot den försvagade strålen så att den förstärks upp till 100 000 gånger. Således gör forskarnas teknik ljuset mycket kraftfullare.

Den nya tekniken kan tillämpas på alla typer av ljus, från infraröd till ultraviolett, liksom på alla gaser, konstaterar forskarna.

I framtiden kan denna teknik tjäna andraandra ändamål än förstärkning av ljus. Till exempel kan optiska fibrer med en ihålig kärna eller komprimerad gas användas för att göra ultraexakta termometrar. Tekniken skulle också kunna användas för att skapa tillfälligt optiskt minne genom att stoppa ljuset i fibern under en mikrosekund — tio gånger längre än vad som är möjligt för närvarande.

Läs också

Den sista ishyllan i Kanada kollapsade i havet. Han förlorade 40% på två dagar

Se vad Hubbles efterträdare kan se i rymden. Webb-teleskopöversikt

Ryssland har öppnat flyg med ett antal länder. Hur säkert är det att flyga dit?