空芯光纤是指用气体或真空代替传统玻璃纤芯的光纤。这种光纤
由于其独特的性能,例如更快的光速和更低的延迟(这对数据中心、5G移动通信系统乃至自动驾驶汽车而言都至关重要),几十年来一直吸引着世界各地的科学家和工程师的关注。值得注意的是,与目前使用的传统全实心玻璃光纤相比,空芯光纤还具有更低的损耗和更高的数据传输容量的潜力。

本周公布的突破性成果展示了一种嵌套式反谐振空芯光纤(NANF),其在所有C频段和L频段的损耗仅为0.65 dB/km。数据传输测试证实了这一成果,实现了迄今为止最长的空芯光纤传输距离,达到340公里。.

这些测试是与都灵理工大学 Pierluigi Poggiolini 教授的研究小组以及衍生公司 ORC Lumenisity 合作进行的,该公司致力于开发电缆解决方案,以解决高容量通信系统中的带宽危机。.

这项研究是欧洲研究理事会(ERC)资助的LightPipe项目的一部分,该项目旨在开发新型高性能空芯光纤。研究组组长兼首席研究员弗朗切斯科·波莱蒂教授评论道:“整个研究组都对这些惊人的成果感到无比欣喜,这是我们多年来辛勤耕耘的结晶。通过证明空芯光纤的损耗可以低于1 dB/km,我们克服了许多人认为无法逾越的心理障碍。此外,我们还证明,没有任何根本性的限制能够阻止这些光纤进行长期数据传输。在庆祝一番之后,我们已经为自己设定了新的目标:使空芯光纤的衰减与实心光纤的衰减相匹配,这是我们中短期内的目标。”.

这是ORC连续第二年宣布空芯光纤损耗创历史新低。.

除了大幅提高未来光通信和无线通信网络的带宽、速度和响应能力,从而改变人类和日益重要的机器交换数据的方式之外,这些发现还将彻底改变通信以外的各种应用。.

许多此类应用正在英国EPSRC资助的Airguide Photonics项目中进行探索。光学研究中心(ORC)副主任兼Airguide项目首席研究员David Richardson教授评论道:“这些巨大的进步将对许多目前使用传统实心玻璃光纤的应用领域产生深远的影响,这些光纤的性能受限于二氧化硅的光学特性。例如,空芯光纤利用其更优异的光功率处理性能,能够以全新的、更高效的方式利用强激光束对工件进行制造、切割和修复;它们还利用光与空芯内气体之间的强相互作用,为环境传感和监测提供了新的途径;此外,它们还能通过在体内传输强激光束,实现对病变组织的更佳成像和治疗。”.