Una nueva fibra óptica hueca reduce en gran medida el "ruido" que interfiere con las señales que transmite en comparación con las fibras monomodo que ahora se utilizan ampliamente. investigadores del informe de la Universidad de Rochester.

La fibra de núcleo hueco antirresonante, creado por investigadores de la Universidad de Florida Central, produce mil veces menos "ruido", y los niveles más bajos jamás registrados por la interferencia causada por fonones acústicos que surgen del vidrio en la fibra a temperatura ambiente.

Para documentar esto, investigadores en el laboratorio de William Renninger, profesor asistente de óptica, desarrolló una técnica de medición altamente sensible. Sus hallazgos se informan en un artículo publicado en APL Photonics .

"Es una fibra muy valiosa, y a pesar del gran interés de los investigadores y de algunas empresas, nadie había estudiado realmente el comportamiento de los fonones apoyados por la estructura, y en qué medida redujo realmente el 'ruido, '"dice Renninger, experto en óptica no lineal experimental y teórica.

Los hallazgos del laboratorio demuestran de manera concluyente que la fibra es una "plataforma prometedora para aplicaciones de bajo ruido, como para el procesamiento de información cuántica y las comunicaciones ópticas, "escribe el autor principal Arjun Iyer, un asociado de investigación graduado en el laboratorio de Renninger.

Una respuesta única al 'ruido'

"Ruido" se refiere a cualquier perturbación que enmascara o interrumpe una señal enviada por la luz a través de una fibra óptica. Una de esas perturbaciones es causada por fonones:ondas acústicas o sonoras cuantificadas que se producen a niveles atómicos y subatómicos, en este caso en el vidrio de una fibra óptica.

Los fonones hacen que un rayo de luz se "disperse" de las ondas acústicas, creando haces de astillas de diferentes frecuencias, o colores, que puede interferir con, y reducir la energía de, la viga principal. Si bien algunas formas de dispersión pueden ser útiles para aplicaciones específicas, interfiere con las aplicaciones cuánticas e incluso con las comunicaciones ópticas básicas.

El ruido se puede reducir enfriando las fibras a un nivel extremadamente bajo, temperaturas criogénicas, pero eso es "muy caro y complicado, ", Dice Renninger. Otro enfoque es intentar utilizar complicados algoritmos de corrección de errores para corregir el ruido.

La fibra de núcleo hueco antirresonante, sin embargo, representa una solución sencilla que funciona incluso a temperatura ambiente. Creado por el coautor Rodrigo Amezcua Correa y otros investigadores de CREOL, la Facultad de Óptica y Fotónica de la Universidad de Florida Central, la fibra presenta una disposición única de siete capilares huecos dispuestos alrededor de un núcleo hueco dentro de la fibra.

Esto da como resultado una superposición mínima entre la capa exterior de vidrio de la fibra y la luz que viaja a través del núcleo. eliminando la interferencia de los fonones acústicos que emanan del vidrio.

Las pruebas del laboratorio de Renninger demostraron que la disposición es 10 veces más eficaz para reducir el ruido que otros diseños de fibra hueca. "El poco ruido que queda es causado por ondas acústicas en el aire dentro de la fibra, así que si evacuaras el aire sería 100 veces más efectivo, "Dice Renninger." Tendría un ruido increíblemente bajo ".

"Si el destino del mundo dependiera de la reducción del ruido acústico en las fibras ópticas, este es el que le gustaría usar ".