Физики создали уникальное скрученное волокно для точных датчиков
Ученые провели эксперименты с инновационным микроструктурированным оптическим волокном, исследуя новые возможности его практического применения. Результаты представляют интерес для разработки чувствительных оптических датчиков, каналов высокоскоростной передачи данных и систем мониторинга инфраструктуры.
Исследование опубликовано в сборнике трудов конференции SPIE «Оптические технологии для телекоммуникаций — 2024».
«В этой работе мы представили результаты спектральных исследований, волоконно-оптической структуры, состоящей из коммерчески доступных многомодовых оптических волокон и микроструктурированного оптического волокна с шестью легированными GeO2 сердцевинами и наведенной закруткой»,— рассказал Александр Игуменов, доцент кафедры общей физики МФТИ.
Главная особенность этого волокна заключается в наведенной закрутке 100 оборотов на метр, которая обеспечивает спиральную траекторию для света и периодическое варьирование показателя преломления в осевом направлении. В результате структура работает как фильтр, ограничивающий число поддерживаемых мод.
Ученые измерили спектры пропускания этого волокна, в которых обнаружили периодическую зависимость мощности излучения от длины волны. Это объясняется влиянием микроструктуры и осевой закрутки на модовой состав проходящего по волокну излучения. Результаты показали, что число максимумов и минимумов зависит от длины волокна, то есть от числа витков. С увеличением длины период пиков в спектре уменьшается, тогда как интенсивность максимумов практически не изменяется.
«Аналогично широко распространенным волоконным брэгговским решеткам, скрученные микроструктурированные оптические волокна имеют регулярные неоднородности показателя преломления в осевом направлении, что в перспективе может применяться в волоконно-оптической сенсорике»,— отметил Антон Бурдин, советник генерального директора по инновациям АО «НПО ГОИ имени С. И. Вавилова».
Конструкция может использоваться для альтернативного управления селективными модовыми компонентами оптических сигналов для частных приложений волоконной оптики и фотоники. Скручивание делает волокно более чувствительным к магнитному полю, механической деформации и показателю преломления внешней среды. Внешний диаметр волокна соответствует стандартным телекоммуникационным волокнам (125 мкм), обеспечивая совместимость с сетями. Это позволяет использовать стандартную измерительную аппаратуру, а также упрощает внедрение волокон в уже работающие системы, что важно для массовых прикладных применений.
В работе участвовали ученые из МФТИ, ООО «Т8», Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, АО «Научно-производственное объединение „Государственный оптический институт имени С. И. Вавилова”», ООО «Оптоволоконная лаборатория», Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций и Объединенного института высоких температур РАН.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно