來自南安普頓大學(xué)和加拿大拉瓦爾大學(xué)的研究人員首次成功地測量了尖端中空芯光纖的背反射，發(fā)現(xiàn)其背反射比傳統(tǒng)光纖低約10000倍。

這項發(fā)現(xiàn)于本周發(fā)表在光學(xué)學(xué)會的《Optica》雜志上，凸顯了另一種光學(xué)特性，即中空芯光纖性能優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)光纖。

改進(jìn)傳統(tǒng)光纖是眾多光子學(xué)應(yīng)用取得進(jìn)展的關(guān)鍵。最值得注意的是，由于互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸嚴(yán)重依賴傳統(tǒng)光纖，而目前的技術(shù)已經(jīng)將傳統(tǒng)光纖開發(fā)到極限。

光通過空芯光纖的中心孔傳播（左圖）

南安普頓大學(xué)主導(dǎo)了LightPipe研究計劃，在計劃中他們率先推出了最新一代中空芯嵌套反諧振無節(jié)纖維（NANFs）。這是有史以來損耗最低、長度最長的空芯光纖，其表現(xiàn)出的背散射非常低，可應(yīng)用于氣導(dǎo)光子學(xué)計劃中的新型應(yīng)用領(lǐng)域。

為了解決這一挑戰(zhàn)，南安普頓大學(xué)的光電研究中心（ORC）的研究人員與魁北克拉瓦爾大學(xué)光學(xué)，光子學(xué)和激光中心（COPL）的同事進(jìn)行了合作，他們專門研究高靈敏度的光學(xué)儀器。

他們開發(fā)了一種儀器，用于可靠地測量最新的ORC制造的中空芯光纖中的極弱信號。實驗證實空芯光纖散射比標(biāo)準(zhǔn)光纖低四個數(shù)量級以上，結(jié)果符合理論預(yù)期。

ORC相干光信號小組負(fù)責(zé)人Radan Slavik教授說：＂我很幸運(yùn)能在ORC工作，我的設(shè)計和制造同事們的長期、世界領(lǐng)先的研究使我們制造出了有史以來損耗最低、長度最長的空芯光纖。我的工作重點是測量這些纖維的特殊性能。＂

Eric Numkam Fokoua博士在ORC進(jìn)行理論分析以支持這些發(fā)現(xiàn)，他說：“實驗證實了我們的理論預(yù)測，即我們最新的中空芯纖維的背散射比標(biāo)準(zhǔn)全玻璃纖維少10000倍，這表明它們在許多應(yīng)用中具有優(yōu)越性。”比如，反向散射可以用來監(jiān)測電纜的狀況，并確定其長度上任何斷裂的位置。

“此外，測量如此低的反向散射信號水平的能力對于中空芯光纖技術(shù)本身的發(fā)展也是至關(guān)重要的，在提供一條關(guān)鍵的途徑來對制造的中空芯光纖和電纜進(jìn)行分布式故障查找，以推動其制造工藝的改進(jìn)�，F(xiàn)有的技術(shù)根本不夠敏感，無法與這些激進(jìn)的新型光纖配合，這項工作提供了解決這一問題的方法。”