Новая технология «воздушных волноводов», разработанная американскими учеными, позволит передавать оптическую информацию с помощью лазерных лучей через воздух. Филаменты нагревают воздух, образуя тепловые туннели – волноводы.
©Wikipedia
Оптоволоконные кабели эффективно передают данные в форме световых импульсов. Однако есть у них и определенные минусы: во-первых, их нужно сперва проложить, а во-вторых, объем передаваемой информации ограничен их физическими параметрами.
Альтернативой может послужить новая технология, разработанная учеными из Мэрилендского университета. Специалистам удалось усилить интенсивность лазерного луча, направляемого через воздушный туннель, созданный с помощью сфокусированных световых импульсов.
В обычном оптическом кабеле свет передается через прозрачную стеклянную сердцевину, окруженную оболочкой из материала, чей коэффициент преломления ниже, чем у стекла. В результате, когда свет пытается распространиться по всему кабелю, оболочка отражает его, сохраняя степень фокусировки и интенсивности.
По тому же принципу работают «воздушные волноводы», созданные под руководством профессора Говарда Милчберга.
Для разработки таких волноводов ученые использовали четыре лазерные установки, расположив их по квадрату – в каждом углу по лазеру. Испускаемые ими пучки коротких световых импульсов при сталкивании образуют филаменты.
Милчберг заметил, что такие филаменты, проходя через воздух, нагревают его, образуя теплые воздушные туннели, у которых коэффициент преломления ниже. А это значит, что проходя через нагретую воздушную оболочку, лазерный луч будет фокусироваться, как это происходит в оптическом кабеле.
Таким образом, исследователям удалось послать лазерный луч на расстояние одного метра, причем интенсивность его оказалась в полтора раза выше, чем без использования воздушного волновода.
Ученые рассчитывают, что дальнейшее развитие такой технологии позволит переправлять оптическую информацию прямо через воздух без использования оптических кабелей.
