Pesquisadores da Universidade de Southampton e Université Laval, Canadá, mediram com sucesso, pela primeira vez, a reflexão posterior em fibras de núcleo oco de ponta que é cerca de 10, 000 vezes menor do que as fibras ópticas convencionais.

Esta descoberta, publicado esta semana no carro-chefe da Optical Society Optica Diário, destaca ainda outra propriedade ótica em que as fibras de núcleo oco são capazes de superar as fibras óticas padrão.

A pesquisa em fibras ópticas aprimoradas é a chave para permitir o progresso em várias aplicações fotônicas. Mais notavelmente, isso melhoraria o desempenho da Internet, que depende fortemente de fibras ópticas para transmissão de dados, onde a tecnologia atual está começando a atingir seus limites.

Uma pequena parte da luz que é lançada em uma fibra óptica é refletida para trás à medida que se propaga, em um processo conhecido como retroespalhamento. Este retroespalhamento é muitas vezes altamente indesejável, pois causa atenuação de sinais que se propagam pela fibra óptica e limita o desempenho de muitos dispositivos baseados em fibra, como giroscópios de fibra óptica que navegam em aviões de passageiros, submarinos e naves espaciais.

Contudo, a capacidade de medir de maneira confiável e precisa a retroespalhamento pode ser benéfica em outros casos, como a caracterização de cabos de fibra instalados onde o retroespalhamento é usado para monitorar a condição de um cabo e identificar a localização de quaisquer rupturas ao longo de seu comprimento.

A última geração de Fibras Nodeless Antirressonantes Aninhadas de Núcleo Vazio (NANFs), que foram pioneiros no programa de pesquisa LightPipe liderado por Southampton e aplicados a novos campos de aplicação dentro do programa Airguide Photonics, exibem retroespalhamento que é tão baixo que até este ponto permanecia incomensurável.

Para resolver este desafio, Pesquisadores do Centro de Pesquisa Optoeletrônica (ORC) da Universidade de Southampton se uniram a colegas do Centro de Óptica, Fotônica e Lasers (COPL) na Université Laval, Québec, que se especializam em pesquisa em instrumentação óptica de alta sensibilidade.

Eles desenvolveram um instrumento que permitiu à equipe medir de forma confiável os sinais extremamente fracos retroespalhados nas últimas fibras de núcleo oco fabricadas com ORC - confirmando que o espalhamento é mais de quatro ordens de magnitude menor do que nas fibras padrão, em linha com as expectativas teóricas.

Professor Radan Slavik, Chefe do Grupo de Sinais Óticos Coerentes do ORC, diz:"Tenho muita sorte de trabalhar no ORC, onde o longo prazo, A pesquisa líder mundial de meus colegas de projeto e fabricação levou às fibras de núcleo oco de menor perda e maior comprimento já feitas. Meu trabalho se concentrou em medir as propriedades únicas dessas fibras, o que muitas vezes é desafiador e requer colaborações com grupos líderes mundiais em medição, como o Laboratório Físico Nacional do Reino Unido e instrumentação, como a Université Laval. "

Dr. Eric Numkam Fokoua, que realizou a análise teórica no ORC para apoiar esses achados, diz:"A confirmação experimental de nossa previsão teórica de que o retroespalhamento é 10, 000 vezes menos em nossas fibras de núcleo oco mais recentes do que em fibras totalmente de vidro padrão demonstra sua superioridade para muitas aplicações de fibra óptica.

"Além disso, a capacidade de medir esses níveis baixos de sinal retroespalhado também é crítica no desenvolvimento da própria tecnologia de fibra de núcleo oco, no fornecimento de uma rota crítica para a localização de falhas distribuídas em fibras e cabos de núcleo oco fabricados, conforme necessário para impulsionar melhorias em seus processos de fabricação. A tecnologia existente simplesmente não é sensível o suficiente para trabalhar com essas novas fibras radicais e este trabalho demonstra uma solução para este problema. "