새로운 할로우 광 섬유는 매우 지금 넓게 사용된 단일 모드 빛 섬유와 비교하여 그것이 전하는 신호를 방해하는 소음을 감소시킨다고 로체스터 대학교에 있는 연구원들은 밝힙니다.
천 번이 더 퍼뜨리는 제품인 센트럴 플로리다대학교에 있는 연구원들에 의해 만들어지는 공진 방지 통풍구 섬유 - 그리고 간섭으로부터 기록된 지금까지 최 하위 수준은 실온에 섬유에서 안경에서 비롯되는 음향 포논에 의해 발생되었습니다.
이것을 기록하기 위해, 윌리엄 렌저의 연구실, 광학의 조교수에서 연구원들은 대단히 민감한 계측 기법을 개발했습니다. 그들의 결과는 APL 포토닉스에 발간된 논문에서 보고됩니다.
"그것은 매우 가치 있는 섬유이고 연구원들과 약간의 회사에 의한 그 안에서 많은 관심에도 불구하고, 아무는 구조에 의해서 지원된 포논의 거동을 정말로 연구하지 않았고 어느 정도 그것이 실제로 '소음을' 감소시켰다"고전문가인 렌저가 실험적이고 이론적 비선형 광학에서 말합니다.
대학원 연구 위원 주요 필자 알준 이예르는 렌저의 연구실에서 섬유가 예를 들어 양자 정보 처리와 광통신을 위한, 저소음 응용을 위한 유망한 플랫폼이라고 연구실의 결과가 최종적으로 증명하고 씁니다.
'노이즈를 내기 위한' 유일한 응답
소음은 광섬유를 통하여 빛에 의해 보내지는 신호를 감추거나 중단시키는 어떠한 침해도 언급합니다. 침해가 포논에 의해 초래된다는 것을 그와 같은 1 - 광섬유의 유리에서 이 경우에서, 원자이고 아원자 차원에서 발생하는 양자화된 음향적이거나 음파.
포논은 광빔이 메인 빔을 방해하고 에너지를 줄일 수 있는 상이한 주파수 또는 색깔의 분리된 빔을 만들면서, 음파에서 떨어져 산재되게 합니다. 산재의 약간의 형태가 특수 응용을 위해 유용할 수 있는 동안, 그것은 양자 신청서와 심지어 기초적 광통신을 방해합니다.
소음은 극단적으로 낮은, 저온에 섬유를 냉각시킴으로써 감소될 수 있지만, 그러나 그것이 매우 비싸고 복잡하다고 렌저는 말합니다. 또 다른 접근은 소음을 위해 보정되기 위해 복잡한 에러-코레크팅 알고리즘을 사용하려고 시도하는 것입니다.
그러나 공진 방지 통풍구 섬유는 실온에 심지어 일하는 간단한 솔루션을 대표합니다. 센트럴 플로리다대학교에 광섬유와 포토닉스의 대학인 CREOL에 공동 집필자 로드리고 아메스쿠아 코레아와 다른 연구원들에 의해 만들어져 섬유는 섬유 안에서 중공 코어 주위에 배열된 7개의 중공 모세관의 유일한 배치를 특징으로 합니다.
이것은 섬유의 글라스의 외층과 글라스로부터 방사하는 음향 포논으로부터 핵심을 이동하면서, 간섭을 제거하는 조명 사이의 최소 오버랩의 결과를 초래합니다.
배열이 다른 중공사 설계 보다 잡음 감소에 10 배 더 효과적이라는 것을 렌저의 연구소에 의한 실험은 보여주었습니다. "왼쪽인 작은 잡음이 섬유 안에서 공기에서 음파에 의해 초래됩니다, 그렇게 당신이 공기를 비우게 되어 있었으면 그것이 효과적인 또 다른 100 번 이상일 것이라고 " 렌저는 말합니다. "당신은 저소음을 믿을 수 없을 만큼 가지고 있을 것입니다."
만약 세상의 운명이 음향 잡음을 광섬유에서 감소시키는 것에 달려있었으면, 이것이 당신이 사용하고 싶을 것입니다."
참조 : 알준 이예르, 웬다오 수, 줄 엔리케 안토니오 로페즈, 로드리고 아메스쿠아 코레아와 윌리엄 H. 렌저, 2020년 9월 18일, APL 포토닉스에 의한 공진 방지 통풍구 섬유에서 극히 낮은 브릴루인 산란.
DOI : 10.1063/5.0017796
연구는 군대 조사 사무실과 렌저의 국립 과학 재단 경력 상으로부터의 자금으로 지원되었습니다.
다른 공동 저자들은 웬다오 수와 렌저의 연구실에서 대학원생 연구 위원과 엔리케 안토니오 로페즈, CREOL에 있는 연구자입니다.