Новое неубедительное стекловолокно значительно уменьшает «шум» мешая с сигналами оно передает сравненный к однорежимным широко используемым волокнам теперь, исследователями в университете отчета о Rochester.
Противорезонансное волокно неубедительн-ядра, созданное исследователями в университете центральной Флориды, производит тысяча времен более менее «шум» — и самые низкие уровни всегда записываемые от взаимодействия причиненного акустическими фононами возникая от стекла в волокне на комнатных температурах.
Для того чтобы документировать это, исследователи в лаборатории Вильям Renninger, ассистента профессора оптики, начали сильно чувствительный измеряя метод. Их заключения сообщены в бумаге опубликованной в APL Photonics.
«Это очень ценное волокно, и несмотря на много интерес в нем исследователями и некоторыми компаниями, никто действительно изучило поведение фононов поддержанных структурой, и до какой степени оно фактически уменьшило „шум,“ «говорит Renninger, специалиста в экспириментально и теоретической нелинейной оптике.
Заключения лаборатории окончательно демонстрируют что волокно «многообещающая платформа для малошумных применений, как для обработка информации суммы и оптические связи,» пишут ведущий автора Arjun Iyer, постдипломный научно-исследовательский сотрудник в лаборатории Renninger.
Уникальный ответ „шум“
«Шум» ссылается на любую помеху которая маскирует или нарушает сигнал будучи отправлянной светом через стекловолокно. Одна такая помеха причинена фононами — проквантованные акустические или звуковые войны которые происходят на атомных и субатомных уровнях, в этом случае в стекле стекловолокна.
Фононы причиняют луч света «разбросать» с акустических волн, создавая лучи занозы различных частот, или цвета, которыми смогите помешать с, и уменьшают энергию, луч. Пока некоторые формы разбрасывать могут быть полезны для специфических применений, оно мешает с применениями суммы и даже основными оптическими связями.
Шум может быть уменьшен путем охлаждать волокна к весьма - низкие, криогенные температуры, но это «очень дорого и осложнено,» Renninger говорят. Другой подход попытаться использовать осложненные ошибк-исправляясь алгоритмы для того чтобы вводить поправку на шум.
Противорезонансное волокно неубедительн-ядра, однако, представляет прямодушное решение которое работает даже на комнатных температурах. Созданный соавтором Rodrigo Amezcua Correa и другими исследователями на CREOL, коллежем оптики и Photonics в университете центральной Флориды, волокно отличает уникальным расположением 7 неубедительных капилляров аранжированных вокруг неубедительного ядра внутри волокна.
Это приводит в минимальном перекрытии между слоем волокна наружным стекла и светом путешествуя через ядр, исключая взаимодействие от акустических фононов исходя от стекла.
Тесты лабораторией Renninger показали что расположение 10 раз более эффективно на уменьшении шума чем другие дизайны волокна с продольно-воздушным каналом. «Меньший шум который выведен причинен акустическими волнами в воздухе внутри волокна, поэтому если вы были эвакуировать воздух, то оно было бы другие 100 раз эффективными,» Renninger говорит. «Вы имели бы неимоверно малошумное.»
«Если судьба мира зависела от уменьшения акустического шума в стекловолокнах, то это одно вы хотели бы использовать.»
Ссылка: «Ультра-низкий Brillouin разбрасывая в противорезонансные волокна неубедительн-ядра» Arjun Iyer, Wendao Xu, J. Enrique Antonio-Lopez, Rodrigo Amezcua Correa и Вильям H. Renninger, 18-ое сентября 2020, APL Photonics.
DOI: 10.1063/5.0017796
Исследование было поддержано с финансированием от офиса исследования армии и награды КАРЬЕРЫ национального фонда Renninger.
Другие соавторы Wendao Xu, постдипломный научно-исследовательский сотрудник в лаборатории Renninger, и Enrique Antonio-Lopez, ученый исследования на CREOL.