Investigadores de la Universidad de Southampton y Université Laval, Canadá, han medido con éxito por primera vez la reflexión hacia atrás en fibras de núcleo hueco de vanguardia que es de alrededor de 10, 000 veces menor que las fibras ópticas convencionales.

Este descubrimiento publicado esta semana en el buque insignia de la Optical Society Optica diario, destaca otra propiedad óptica en la que las fibras de núcleo hueco son capaces de superar a las fibras ópticas estándar.

La investigación de fibras ópticas mejoradas es clave para permitir el progreso en numerosas aplicaciones fotónicas. Más destacado, estos mejorarían el rendimiento de Internet que depende en gran medida de las fibras ópticas para la transmisión de datos donde la tecnología actual está comenzando a alcanzar sus límites.

Una pequeña parte de la luz que se lanza a una fibra óptica se refleja hacia atrás a medida que se propaga. en un proceso conocido como retrodispersión. Esta retrodispersión es a menudo muy indeseable, ya que provoca la atenuación de las señales que se propagan por la fibra óptica y limita el rendimiento de muchos dispositivos basados ​​en fibra. como los giroscopios de fibra óptica que navegan en aviones de pasajeros, submarinos y naves espaciales.

Sin embargo, la capacidad de medir la retrodispersión de forma fiable y precisa puede ser beneficiosa en otros casos, como la caracterización de cables de fibra instalados donde la retrodispersión se usa para monitorear el estado de un cable e identificar la ubicación de cualquier rotura a lo largo de su longitud.

La última generación de fibras sin nudos antiresonantes anidadas de núcleo hueco (NANF), que han sido pioneros en el programa de investigación LightPipe liderado por Southampton y aplicado a nuevos campos de aplicación dentro del programa Airguide Photonics, exhiben retrodispersión que es tan baja que hasta este punto no se podía medir.

Para resolver este desafío, Los investigadores del Centro de Investigación de Optoelectrónica (ORC) de la Universidad de Southampton se asociaron con colegas del Centro de Óptica, Fotónica y Láseres (COPL) en la Université Laval, Québec, que se especializan en la investigación de instrumentación óptica de alta sensibilidad.

Desarrollaron un instrumento que permitió al equipo medir de manera confiable las señales extremadamente débiles retrodifundidas en las últimas fibras de núcleo hueco fabricadas con ORC, lo que confirma que la dispersión es cuatro órdenes de magnitud más baja que en las fibras estándar. en consonancia con las expectativas teóricas.

Profesor Radan Slavik, Jefe del Grupo de Señales Ópticas Coherentes de ORC, dice:"Soy muy afortunado de trabajar en el ORC, donde el largo plazo, La investigación líder en el mundo de mis colegas de diseño y fabricación ha llevado a las fibras de núcleo hueco de menor longitud y menor pérdida jamás fabricadas. Mi trabajo se ha centrado en medir las propiedades únicas de estas fibras, que a menudo es un desafío y requiere colaboraciones con grupos líderes en el mundo en medición, como el Laboratorio Nacional de Física y la instrumentación del Reino Unido, como la Université Laval ".

Dr. Eric Numkam Fokoua, quienes llevaron a cabo el análisis teórico en el ORC para respaldar estos hallazgos, dice:"La confirmación experimental de nuestra predicción teórica de que la retrodispersión es 10, 000 veces menos en nuestras últimas fibras de núcleo hueco que en las fibras de vidrio estándar demuestran su superioridad para muchas aplicaciones de fibra óptica.

"Es más, La capacidad de medir niveles tan bajos de señal retrodispersada también es fundamental en el desarrollo de la propia tecnología de fibra de núcleo hueco. en proporcionar una ruta crítica para la localización de fallas distribuidas en fibras y cables de núcleo hueco fabricados según sea necesario para impulsar mejoras en sus procesos de fabricación. La tecnología existente simplemente no es lo suficientemente sensible para trabajar con estas nuevas fibras radicales y este trabajo demuestra una solución a este problema ".