Los últimos avances de las nuevas fibras, publicados esta semana en Fotónica de la naturaleza , han subrayado el potencial de la tecnología para los sistemas y sensores interferométricos ópticos de próxima generación.
Las fibras ópticas de núcleo hueco combinan el rendimiento de propagación en el espacio libre de los interferómetros más avanzados con las escalas de longitud de las fibras ópticas modernas al guiar la luz alrededor de las curvas en un núcleo lleno de aire o vacío.
Los investigadores están colaborando con socios de la industria, colaborando con el Laboratorio Nacional de Física y explotando una red del Reino Unido en el programa Airguide Photonics a medida que amplían aún más el impacto del descubrimiento.
El Profesor Francesco Poletti, Jefe del Grupo de Fibras de Núcleo Hueco, dice: "Al eliminar el vidrio del centro de la fibra, también hemos eliminado los mecanismos físicos por los cuales se puede degradar la pureza de polarización de un haz de entrada.Como resultado, nuestras fibras proporcionan cualidades que representan un cambio de paradigma hacia un gran salto en el rendimiento.
"Con una atenuación tan baja como 0.28 dB / km y la posibilidad de alcanzar pronto niveles potencialmente por debajo del límite de dispersión de Rayleigh de las fibras convencionales, tales estructuras de guía de ondas pronto podrían proporcionar una pureza de guía similar al vacío e insensibilidad ambiental en longitudes de onda a medida y más de cientosde kilómetros para la próxima generación de instrumentos científicos con fotónica ".
Propagar ondas de luz al tiempo que conserva todos sus atributos esenciales es una preocupación fundamental para todas las aplicaciones que utilizan la luz para detectar el entorno o para transmitir datos y potencia. Los interferómetros, giroscopios y peines de frecuencia de alto rendimiento utilizan la longitud de onda de la luz como una miniaturaregla para medir distancias, velocidad de rotación y tiempo con una precisión increíblemente precisa. Todos se basan en la transmisión de haces de luz con la mayor pureza espacial, espectral y de polarización posible.
Para lograr el mejor rendimiento posible, los científicos actualmente necesitan propagar la luz a través del espacio libre en el vacío, como por ejemplo en los brazos de 4 km del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser LIGO en los Estados Unidos. Sin embargo, estosLos interferómetros avanzados son extremadamente caros y, a menudo, poco prácticos en escalas de longitud aún más cortas. Las fibras ópticas de vidrio ofrecen una alternativa más pragmática y portátil en tecnologías de detección, pero degradan la pureza de la polarización y sufren efectos no lineales perjudiciales.
Las fibras de núcleo hueco superan todos estos desafíos para mejorar el potencial de los sistemas y sensores interferométricos ópticos, por ejemplo, dentro de giroscopios ópticos que forman el núcleo de los sistemas de navegación inercial o para la entrega flexible y la combinación coherente de radiación polarizada intensa para el próximogeneración de láseres MegaWatt.
Esta última investigación de Southampton fue patrocinada por el Proyecto LightPipe, financiado por la Unión Europea, que se basa en décadas de trabajo en el Centro de Investigación de Optoelectrónica del Instituto Zepler.
El Centro y su Director, el Profesor Sir David Payne, han desempeñado un papel de liderazgo en el desarrollo de la tecnología de fibra óptica para aplicaciones que requieren el control de los estados de polarización de la luz. El trabajo en esta área también condujo a la creación de la empresa spinout Fibercore, que tienese estableció como líder mundial del mercado en la producción de polarización manteniendo fibras ópticas.
El profesor Sir David Payne dijo: "Existen numerosas aplicaciones en óptica que requieren un estricto control de polarización, como cuando dos haces interfieren para detectar pequeños cambios causados por ondas gravitacionales, o detección de rotación en giroscopios de fibra. La forma ideal de transportar luzestá en una fibra óptica, pero eso normalmente conduce a un estado de polarización incierto y errante y deriva en el sensor. Es una gran sorpresa encontrar que ciertos tipos de fibra de núcleo hueco pueden preservar una polarización estable a largas distancias y esta observacióntener un gran impacto en los sensores ópticos de próxima generación.
"Las fibras de núcleo hueco continúan asombrándonos en formas que parecen como si la fibra no estuviera allí, como un vacío sin difracción"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Southampton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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