Em um avanço promissor para o futuro das comunicações, Os pesquisadores da EPFL desenvolveram uma tecnologia que pode amplificar a luz nas mais recentes fibras ópticas de núcleo oco.

"A ideia estava na minha cabeça há cerca de 15 anos, mas nunca tive tempo ou recursos para fazer nada a respeito, "diz Luc Thévenaz, o chefe do Grupo de Fibras Óticas na Escola de Engenharia da EPFL. Agora, seu laboratório desenvolveu uma tecnologia para amplificar a luz dentro das mais recentes fibras ópticas de núcleo oco.

Quadrando o círculo

As fibras ópticas de hoje geralmente têm um núcleo de vidro sólido sem ar dentro. A luz pode viajar ao longo das fibras, mas perde metade de sua intensidade após 15 quilômetros. Ele continua enfraquecendo até que dificilmente pode ser detectado a 300 quilômetros. Então, para manter a luz em movimento, tem que ser amplificado em intervalos regulares.

A abordagem de Thévenaz é baseada em novas fibras ópticas de núcleo oco que são preenchidas com ar ou gás. "O ar significa que há menos atenuação, para que a luz possa viajar por uma distância maior. Essa é uma vantagem real, "diz o professor. Mas em uma substância tênue como o ar, a luz é mais difícil de amplificar. "Esse é o ponto crucial do problema:a luz viaja mais rápido quando há menos resistência, mas ao mesmo tempo é mais difícil agir. Felizmente, nossa descoberta quadrou esse círculo. "

Do infravermelho ao ultravioleta

Então, o que os pesquisadores fizeram? "Acabamos de adicionar pressão ao ar na fibra para nos dar alguma resistência controlada, "explica Fan Yang, aluno de pós-doutorado. "Funciona de maneira semelhante às pinças ópticas - as moléculas de ar são comprimidas e se formam em aglomerados regularmente espaçados. Isso cria uma onda sonora que aumenta em amplitude e difrata efetivamente a luz de uma fonte poderosa para o feixe enfraquecido para que seja amplificado até 100, 000 vezes. "Sua técnica, portanto, torna a luz consideravelmente mais poderosa." Nossa tecnologia pode ser aplicada a qualquer tipo de luz, do infravermelho ao ultravioleta, e para qualquer gás, ", explica ele. Suas descobertas acabam de ser publicadas em Nature Photonics .

Um termômetro extremamente preciso

Daqui para frente, a tecnologia pode servir a outros propósitos além da amplificação de luz. Fibras ópticas de núcleo oco ou de gás comprimido podem, por exemplo, ser usado para fazer termômetros extremamente precisos. "Seremos capazes de medir a distribuição de temperatura em qualquer ponto ao longo da fibra. Portanto, se um incêndio começar ao longo de um túnel, saberemos exatamente onde começou com base no aumento da temperatura em um determinado ponto, "diz Flavien Gyger, Ph.D. estudante. A tecnologia também poderia ser usada para criar uma memória óptica temporária, interrompendo a luz na fibra por um microssegundo - dez vezes mais do que é possível atualmente.