Een nieuwe holle optische vezel vermindert zeer het „lawaai“ zich mengt in de signalen het vergeleken die bij de single-mode vezels overbrengt nu wijd, onderzoekers bij de Universiteit van het rapport van Rochester worden gebruikt.
De anti-resonerende die hol-kernvezel, door onderzoekers bij de Universiteit van Centraal Florida wordt gecreeerd, veroorzaakt duizend keer minder „lawaai“ — en de laagste die niveaus ooit van interferentie worden door akoestische fononen wordt veroorzaakt geregistreerd die van het glas in de vezel bij kamertemperatuur het gevolg zijn.
Om dit te documenteren, ontwikkelden de onderzoekers in het laboratorium van William Renninger, hulpprofessor van optica, een hoogst gevoelige het meten techniek. Hun die bevindingen worden in een document gemeld in APL Photonics wordt gepubliceerd.
„Het is een zeer waardevolle vezel, en ondanks heel wat rente daarin door onderzoekers en sommige bedrijven, had niemand werkelijk het gedrag van fononen bestudeerd die door de structuur worden gesteund, en in welke mate het ‚eigenlijk lawaai verminderde,‘ „zegt Renninger, een deskundige in experimentele en theoretische niet-lineaire optica.
De bevindingen van het laboratorium tonen afdoend aan dat de vezel een „het beloven platform voor toepassingen met geringe geluidssterkte, zoals voor quantuminformatieverwerking en optische mededelingen is,“ schrijft hoofdauteur Arjun Iyer, een gediplomeerde onderzoekvennoot in het laboratorium van Renninger.
Een uniek antwoord op ‚lawaai‘
Het „lawaai“ verwijst naar om het even welke storing die of een signaal onderbreekt maskeert die door licht door een optische vezel worden verzonden. Één dergelijke storing wordt veroorzaakt door fononen — gekwantiseerde akoestische of correcte golven die op atoom en subatomaire niveaus, in dit geval in het glas van een optische vezel voorkomen.
De fononen veroorzaken een lichtstraal zich „“ van de akoestische golven verspreiden, die splinter tot stralen van verschillende frequenties, of kleuren leiden, die zich in, en de energie verminderen van, de belangrijkste straal kunnen mengen. Terwijl één of andere vormen van zich het verspreiden voor specifieke toepassingen nuttig kunnen zijn, mengt het zich in quantumtoepassingen en zelfs fundamentele optische mededelingen.
Het lawaai kan worden verminderd door de vezels uiterst te koelen - de lage, cryogene temperaturen, maar dat zijn zeer duur „en ingewikkeld,“ Renninger zegt. Een andere benadering is om ingewikkelde fout-verbeterende algoritmen te proberen te gebruiken voor lawaai te verbeteren.
De anti-resonerende hol-kernvezel, echter, vertegenwoordigt een ongecompliceerde oplossing die zelfs bij kamertemperatuur werkt. Gecreeerd door medeauteur Rodrigo Amezcua Correa en andere onderzoekers bij CREOL, Universiteit van Optica en Photonics bij de Universiteit van Centraal Florida, kenmerkt de vezel een unieke regeling van zeven holle die haarvaten rond een holle kern binnen de vezel worden geschikt.
Dit resulteert in minimale overlapping tussen de buitenlaag van de vezel van glas en het licht die door de kern reizen, interferentie elimineren van akoestische fononen die van het glas afkomstig zijn.
De tests door het laboratorium van Renninger toonden aan dat de regeling 10 keer efficiënter is bij het verminderen van lawaai dan andere holle vezelontwerpen. Het „weinig lawaai dat wordt verlaten wordt veroorzaakt door akoestische golven in de lucht binnen de vezel, zodat als u de lucht moest evacueren zou het nog eens 100 keer efficiënter zijn,“ Renninger zegt. „U zou ongelooflijk met geringe geluidssterkte.“ hebben
„Als het lot van de wereld bij het verminderen van akoestisch lawaai in optische vezels afhing, is dit u zou willen gebruiken.“
Verwijzing: „Het Ultra-low Brillouin-verspreiden zich in anti-resonerende hol-kernvezels“ door Arjun Iyer, Wendao Xu, J. Enrique Antonio-Lopez, Rodrigo Amezcua Correa en William H. Renninger, 18 September 2020, APL Photonics.
DOI: 10.1063/5.0017796
De studie werd gesteund met financiering van het Bureau van het Legeronderzoek en van de de Wetenschapsstichting van Renninger de Nationale de CARRIÈREtoekenning.
Andere medeauteurs zijn Wendao Xu, een gediplomeerde onderzoekvennoot in het laboratorium van Renninger, en Enrique Antonio-Lopez, een wetenschappelijk onderzoeker bij CREOL.