Malgré le monde moderne qui s'appuie fortement sur la communication optique numérique, il n'y a pas eu d'amélioration significative de l'atténuation minimale – une mesure de la perte de puissance optique par kilomètre parcouru – de fibres optiques dans environ 40 ans. La diminution de cette perte signifierait que le signal pourrait voyager davantage sans être amplifié, ce qui entraînerait plus de données transmises sur des distances plus longues, Internet plus rapide et les réseaux plus efficaces.
Les fibres actuelles transmettent la lumière à travers des noyaux de silice, qui ont une place limitée à l'amélioration des pertes. Une autre option est la fibre creux creux (HCF), qui permet théoriquement des vitesses plus rapides en raison de la capacité de la lumière à voyager plus rapidement dans l'air que par la silice. Pourtant, les scientifiques ont eu du mal à concevoir des HCF qui fonctionnaient mieux que les câbles à base de silice. Dans la plupart des cas, l'atténuation était pire ou la conception n'était pas pratique.
Mais maintenant, des chercheurs de l'Université de Southampton et de Microsoft prétendent avoir fait une percée dans la conception du HCF dans une étude récemment publiée dans Photonique de la nature. La nouvelle fibre atteint une faible perte record de 0,091 dB / km à 1 550 nm, par rapport à une perte minimale de 0,14 dB / km pour les fibres à base de silice. Le nouveau design maintient de faibles pertes d'environ 0,2 dB / km sur une bande passante 66 THz et possède des vitesses de transmission 45% plus rapides.
Les auteurs de l'étude expliquent: «Les pertes inférieures à 0,2 dB / km, compatibles avec les communications à longue distance, deviennent possibles de 700 nm à plus de ~ 2400 nm. inaccessible. «
En utilisant une modélisation avancée, les chercheurs ont minimisé trois mécanismes de perte principaux: la fuite, la diffusion de surface et la microbense et testé des fibres jusqu'à 15 km de long pour confirmer leurs résultats. La nouvelle fibre est une sorte de fibre de noyau creux inoffensive (DNANF) imbriqué avec un noyau d'air entouré d'une microstructure en verre méticuleusement modifiée.
L'équipe estime que des recherches supplémentaires peuvent réduire encore plus les pertes, peut-être à 0,01 dB / km, et aider également à régler la fibre pour un fonctionnement à faible perte à différentes longueurs d'onde. Même les pertes obtenues, cependant, ouvrent le potentiel de portée plus longue non amplifiée dans les câbles sous-marins et terrestres et les applications de livraison et de détection laser haute puissance, entre autres.
Les auteurs finissent par dire: « À la lumière des résultats rapportés, nous sommes convaincus qu'avec les progrès dans les volumes produits, la cohérence géométrique et la présence réduite de gaz absorbants dans le noyau, DNANF HCFS s'établira comme une technologie de guidage pivot. Cette innovation a le potentiel de permettre la prochaine LEAP technologique dans les communications de données. »
Écrit pour vous par notre auteur Krystal Kasal, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
