使用空气来放大中空光纤中的光

时间：2022-02-16 11:58:05来源：

充满空气或气体的新型中空光纤。

“这个想法在我脑海中徘徊了大约15年，但是我却没有时间或资源来做任何事情。”但是现在，EPFL工程学院光纤小组负责人LucThévenaz终于实现了这一梦想：他的实验室开发了一种技术，可以放大最新空心光纤内部的光。

平方圆

当今的光纤通常具有坚固的玻璃芯，因此内部没有空气。光可以沿着光纤传播，但在15公里后会损失一半的强度。它一直在减弱，直到在300公里处几乎无法检测到为止。因此，要保持光线移动，必须定期进行放大。

Thévenaz的方法基于填充有空气或气体的新型空心光纤。“空气意味着衰减较小，因此光可以传播更长的距离。这是真正的优势。”教授说。但是在像空气这样的稀薄物质中，光线很难放大。“这就是问题的症结所在：当阻力较小时，光的传播速度会更快，但与此同时，很难采取行动。幸运的是，我们的发现使这个圈子成为了平方。”

从红外线到紫外线

那么研究人员做了什么？“我们只是向纤维中的空气增加压力，以使我们具有一定的阻力，”博士后生范扬解释说。“它的工作方式类似于光镊-空气分子被压缩并形成规则间隔的簇。这样就产生了一个声波，该声波的幅度增加了，并有效地将来自强大光源的光衍射到了减弱的光束上，从而放大了100,000倍。”因此，他们的技术使灯光变得更加强大。他解释说：“我们的技术可以应用于从红外线到紫外线以及任何气体的任何类型的光。”他们的发现刚刚发表在《自然光子学》上。

极其精确的温度计

展望未来，该技术除光放大之外还可以用于其他目的。例如，空心光纤或压缩气体光纤可用于制造极其精确的温度计。“我们将能够测量光纤上任何一点的温度分布。因此，如果大火沿着隧道开火，我们将根据给定点的温度升高确切知道起火的位置。”博士生Flavien Gyger说。该技术还可以用于通过将光纤中的光停滞一微秒来创建临时的光学内存，该时间是目前可能的十倍。

参考：Fan Yang，Flavien Gyger和LucThévenaz的“使用空心波导在气体中进行强烈的布里渊放大”，2020年8月10日，自然光子学。DOI：
10.1038 / s41566-020-0676-z