Le fibre a nucleo cavo sostituiscono i tradizionali nuclei di vetro con gas o vuoto per consentire proprietà uniche, tra cui una maggiore velocità della luce e una ridotta sensibilità alle variazioni ambientali.
Si ritiene che la nuova tecnologia, sviluppata presso il rinomato Centro di Ricerca Optoelettronica (ORC) dello Zepler Institute, raggiunga perdite inferiori e una capacità di trasmissione dati superiore rispetto alle fibre di vetro solide, con la ricerca in corso che sta accelerando lo sviluppo di modelli verso queste massime prestazioni.
Le nuove fibre a nucleo cavo attenuano la luce che le attraversa del 50% in meno rispetto al precedente record, registrato solo sei mesi fa. Anche la distanza massima di trasmissione su cui è possibile trasmettere dati con queste fibre rivoluzionarie è raddoppiata.
Grazie a un design innovativo proposto presso l'ORC, in soli 18 mesi, l'attenuazione nelle fibre a nucleo cavo per la trasmissione dati è stata ridotta di un fattore 10, da 3,5 dB/km a soli 0,28 dB/km, ovvero di un fattore due rispetto all'attenuazione della tecnologia convenzionale in fibra di vetro. Allo stesso tempo, la distanza massima di trasmissione su cui è possibile trasmettere flussi di dati ad alta larghezza di banda attraverso un nucleo d'aria è stata migliorata di oltre 10 volte, da 75 a 750 km.
Il professor Francesco Poletti, responsabile del gruppo di ricerca sulle fibre a nucleo cavo presso l'ORC, afferma: "Trasmettere la luce in un nucleo d'aria anziché in un nucleo di vetro offre numerosi vantaggi che potrebbero rivoluzionare le comunicazioni ottiche come le conosciamo. Questi ultimi risultati riducono ulteriormente il divario prestazionale tra le fibre a nucleo cavo e la comune tecnologia delle fibre ottiche, e l'intero team è entusiasta della prospettiva di ulteriori significativi miglioramenti che sembrano possibili.
La latenza, ovvero il tempo di andata e ritorno per le comunicazioni, sta diventando importante quanto la larghezza di banda per la nuova economia digitale. La latenza di rete crea un ritardo tra il rilevamento e la risposta, causando problemi agli utenti di AR/VR, perdita di fedeltà nella chirurgia a distanza e crash nei sistemi autonomi. Queste fibre offrono una riduzione vitale del 30% nei tempi di trasmissione dati di andata e ritorno e potrebbero consentire la prossima generazione di applicazioni digitali connesse in tempo reale, dalla produzione intelligente e dalla sanità avanzata all'intrattenimento".
I notevoli miglioramenti nell'attenuazione e nella distanza di trasmissione dimostrati in questi due studi aprono la possibilità di raggiungere distanze maggiori, prossime ai 1000 km, nei tipici collegamenti dati terrestri a lunga distanza.
I ricercatori di Southampton stanno spingendo al limite le prestazioni dei semiconduttori a nucleo cavo in diversi importanti programmi di ricerca, tra cui LightPipe, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca (ERC), e Airguide Photonics, finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).
Il team sta collaborando a stretto contatto con uno dei gruppi leader nel campo delle comunicazioni ottiche avanzate presso il Politecnico di Torino, guidato dal professor Pierluigi Poggiolini, e con Lumenisity, spin-off dell'ORC.
