Ученые разработали принципиально новый тип оптоволокна с полым сердечником, который демонстрирует рекордно низкие потери сигнала и почти вдвое увеличивает скорость передачи данных по сравнению с традиционными решениями. Эта разработка может стать основой для сетей связи следующего поколения.
В отличие от обычных волокон, где свет передается через сплошное стекло из диоксида кремния, в новой технологии фотоны движутся по воздушному каналу внутри волокна. Это значительно уменьшает естественное затухание сигнала, которое является главным ограничением современных телекоммуникаций. После примерно двадцати километров передачи сигнал в обычном оптоволокне ослабевает и требует усиления, особенно это критично для межконтинентальных и подводных кабелей.
Исследователям из Microsoft Azure Fiber и Университета Саутгемптона удалось создать волокно, в котором воздушный сердечник окружён сложной микроструктурой из сверхтонких колец кремнезёма, эффективно направляющей свет. В ходе испытаний новое волокно показало потерю сигнала всего 0,091 дБ/км на длине волны 1550 нм, что является рекордным значением. Для сравнения, лучшие образцы традиционных волокон имеют показатель 0,14 дБ/км.
На практике это означает, что световой сигнал может пройти примерно на пятьдесят процентов большее расстояние, прежде чем потребует усиления. Кроме того, скорость передачи данных в новом волокне оказалась на сорок пять процентов выше.
Как отмечают разработчики, их изобретение не только превосходит существующие аналоги по ключевым параметрам, но и открывает путь к использованию более широкополосных усилителей. Это потенциально может ознаменовать новую эру в области дальней связи и передачи лазерного излучения на большие расстояния. Для дальнейшего улучшения характеристик технологии, в частности, за счет увеличения диаметра воздушного канала, потребуются дополнительные исследования.
