Вчені придумали, як зберегти інтенсивність світла в волокні

Керівник групи волоконної оптики інженерної школи EPFL Люк Тевеназ зізнався, що ідея «вітала» його

голові близько 15 років, але він не мав часуабо ресурси, щоб щось з нею зробити. Тепер його лабораторія розробила технологію посилення світла всередині новітніх оптичних волокон із порожнім серцевиною.

Сучасні оптичні волокна зазвичай маютьміцну скляну серцевину без повітря всередині. Світло може поширюватися по волокнам, але через 15 км втрачає половину своєї інтенсивності. Він продовжує слабшати до тих пір, поки його важко виявити і з відстані 300 км. Тому, щоб світло продовжував рухатися, його необхідно регулярно посилювати.

Підхід Тевеназа заснований на нових оптичнихволокнах з порожнистої серцевиною, заповнених повітрям або газом. Наявність повітря означає меншу ослаблення сигналу, тому світло може поширюватися на більшу відстань. Це реальна перевага. Але в настільки «тонкому» речовині, такому як повітря, посилити світло важче. В цьому суть проблеми: світло поширюється швидше, коли опір менше, але в той же час на нього важче впливати. Однак відкриття вчених вирішило цю проблему.

То що зробили дослідники?Вони просто додали тиск до повітря у волокні, щоб створити контрольований опір. Він працює аналогічно до оптичного пінцету — молекули повітря стискаються і утворюють кластери з регулярною відстанню між ними. Це створює звукову хвилю, яка збільшується по амплітуді та ефективно дифрагує світло від потужного джерела у напрямку ослабленого променя, тому він посилюється до 100 000 разів. Таким чином, техніка вчених робить світло значно потужнішим.

Нова технологія може застосовуватися до будь-якого типу світла, від інфрачервоного до ультрафіолетового, а також до будь-якого газу, роблять висновок вчені.

У майбутньому ця технологія може бути й іншимцілям, крім посилення світла. Наприклад, оптичні волокна з порожнистою серцевиною або стислим газом можуть використовуватися для виготовлення надточних термометрів. Цю технологію також можна використовувати для створення тимчасової оптичної пам'яті шляхом зупинки світла у волокні на мікросекунду – удесятеро довше, ніж це можливо зараз.

Читати також

Останній шельфовий льодовик в Канаді обрушився в океан. Він втратив 40% за два дні

Подивіться, що здатний побачити в космосі наступник Хаббла. Огляд телескопа Уебб

Росія відкрила авіасполучення з низкою країн. Наскільки безпечно туди летіти?