Оптоволокно избавит от потерь

Новые сверхтонкие оптоволоконные кабели передают световой сигнал более надежно, чем их более толстые собратья. Новое устройство кабеля позволит бороться с утечками, серьезно ослабляющими сигнал при передаче на много километров. Тонкие волокна настолько гладки и гибки, что их можно завязывать узлами. Они могут проводить звуковой сигнал даже в таком состоянии, в то время как большинство утечек в обычных оптоволоконных проводах, как правило, происходит на сгибах. Подобные устройства способны помочь в производстве фотонных чипов, которые обрабатывают информацию с помощью света, а не электрического сигнала.



Новые волокна, разработанные Эриком Мазуром из Гарвардского университета (США) и его коллегами, имеют диаметр 50 нанометров – в 10 тысяч раз тоньше, чем те волокна, которые используются в оптоволоконных коммуникациях сейчас. Подобные волокна изготавливали и раньше, но тогда они не были достаточно гладкими, чтобы эффективно передавать свет.



Современные оптоволоконные средства коммуникации на большие расстояния не могут обходиться без усилителей, расставленных через каждые 50 километров, чтобы усиливать затухающий сигнал. Ремонт этих устройств может стоить очень дорого – особенно, если они расположены на морском дне и в других труднодоступных местах. Если удастся снизить потери путем усовершенствования проводов, то появится возможность обходиться без линейных усилителей.



Большая часть промышленного оптоволокна изготавливается из стекла (диоксида кремния), которое вытягивается в тонкие волокна при нагревании. Чем тоньше становятся кабели, тем сложнее обеспечить равномерность вытягивания. Если отдельные участки нагреваются больше, чем другие, они становятся мягче и больше вытягиваются. Мазур и его коллеги разрешили эту проблему с помощью нагретой сапфировой иглы, на которую наматывалось волокно. Сапфир – хороший проводник, поэтому тепло распределяется более равномерно. Сначала они изготавливали волокно толщиной около одного микрона обычным способом, а потом наматывали его на сапфировую иглу, тогда же волокно размягчалось.