• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
10.01.2023
Сергей Васильев
3 306

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
Позавчера, 17:01
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

Позавчера, 15:05
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

Позавчера, 19:01
Юлия Трепалина

От газовой плиты в воздух на кухне, а затем и в органы дыхания попадает больше крошечных аэрозольных частиц размером в один-три нанометра, чем от выхлопов автомобилей, работающих на бензине или дизельном топливе. Это показал эксперимент в новом американо-немецком исследовании.

Позавчера, 15:05
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

Позавчера, 17:01
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

26 февраля
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: