Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10 января
Сергей Васильев
2 974

Физики создали «оптоволокно» из воздуха

4.8

Лазерные импульсы позволяют нагревать участки воздуха в форме полой трубки, сохраняя более холодную температуру внутри. Разница в показателях преломления между ними создает эффект оптоволокна, позволяя пересылать сигнал с меньшими потерями.

©Douglas Muth

Оптоволоконные кабели помогают передавать цифровой сигнал с минимальными потерями. Их основу составляет стеклянная или пластиковая жила, окруженная оболочкой с меньшим коэффициентом преломления. Такая структура позволяют фотонам двигаться по сердцевине, используя эффект полного внутреннего отражения, и практически не рассеиваться по пути.

Еще несколько лет назад команда профессора Мэрилендского университета Говарда Мильчберга (Howard Milchberg) продемонстрировала технологию, которая помогает создавать аналог оптоволокна прямо из воздуха, применяя специальным образом подготовленные лазерные импульсы. Теперь ученым удалось существенно улучшить производительность такой системы, удлинив «воздушное оптоволокно» до 50 метров. Их статья принята к публикации в журнале Physical Review X.

Для создания невидимого кабеля лазерные лучи проводятся через сложную оптическую систему, придающую им форму бублика. За счет высокой частоты импульсов отдельные «бублики» складываются в длинную, вытянутую полую трубку. Воздух внутри нее сохраняет свою исходную температуру, а в оболочке, сквозь которую проходят лазерные импульсы, разогревается. Благодаря этому коэффициент преломления сердцевины такого «кабеля» оказывается значительно выше, чем в «оболочке», обеспечивая проведение сигнала.

Прежде физикам удавалось лишь продемонстрировать работоспособность этого подхода, получив «воздушное оптоволокно» длиной менее метра. Эффективность его работы не столь велика, как у настоящего кабеля: сигнал на выходе был всего в полтора раза сильнее, чем при простой передаче по воздуху. Однако чем больше дистанция, тем более заметным становится этот выигрыш. Теперь, используя улучшенную оптическую систему и более мощные лазеры, авторы довели этот показатель до 50 метров, что уже вполне подходит для некоторых практических применений.

По словам ученых, дальнейшее увеличение «кабеля» — дело техники, и в ближайшее время они планируют заняться экспериментами с еще более мощными лазерами, которые позволят получить «оптоволокно» длиной порядка километра. Такие невидимые каналы можно использовать, например, для оперативной организации ближней связи или определения химического состава объектов без приближения к ним.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

25 января
Сергей Васильев

Компьютерное моделирование двойных систем продемонстрировало, что их планеты способны сохранять стабильные орбиты на протяжении миллиарда лет и даже более. Это повышает шансы на развитие жизни в мирах, напоминающих фантастический Татуин.

Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: