施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-光子學(xué)》最新發(fā)表一篇物理學(xué)論文稱，一種最新研發(fā)的通過空氣而不是玻璃導(dǎo)光的空氣芯光纖，或能打破目前光纖光損耗的最低紀(jì)錄，意味著信號在傳輸過程中的衰減將更少。
同時，空氣芯光纖的設(shè)計還能讓傳輸速度提升45%，且無須信號增強(qiáng)便能將更多數(shù)據(jù)傳輸更遠(yuǎn)距離。
本項研究的相關(guān)示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖
該論文介紹，用于通信的光纖通常為實心石英玻璃的設(shè)計，雖然經(jīng)過數(shù)十年的優(yōu)化，但信號損耗一直是個限制因素。因此，這種光纖在傳輸約20公里后會損耗約一半的光，這就要求經(jīng)常使用光纖放大器來增強(qiáng)長距離傳輸?shù)男盘�，如洲際陸地或海底光纜。降低信號損耗程度能在狹窄波長范圍內(nèi)實現(xiàn)，但會限制可傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，這在過去幾十年里一直阻礙著光通信的發(fā)展。
在本項研究中，論文通訊作者、微軟Azure Fiber的Francesco Poletti率領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的光纖中間為空氣芯，周圍包裹精細(xì)的二氧化硅薄環(huán)來導(dǎo)光。他們用實驗室實驗測試這些光纖時，發(fā)現(xiàn)這些光纖在一個光通信常用波長的光損耗為每公里0.091分貝。由此一來，波長合適的光信號或能在需要增強(qiáng)前多傳輸約50%的距離。
此外，該空氣芯光纖的設(shè)計還比之前的光纖設(shè)計擁有更寬的傳輸窗口，即光傳輸時信號損耗和失真最小的波長范圍。
論文作者表示，如果使用更大的空氣芯，此類新型光纖有望實現(xiàn)更低的損耗，不過，這仍需后續(xù)開展進(jìn)一步研究的驗證。
