Innovazione nelle fibre ottiche: cavi a nucleo cavo superano il vetro
Cavi a nucleo cavo con perdite di segnale minime segnano un progresso nella tecnologia delle onde guidate.
Un team di ricerca supportato da Microsoft ha sviluppato un cavo a nucleo cavo con il più basso tasso di perdita di segnale mai registrato in una fibra ottica. Questo progresso è stato pubblicato su Nature Photonics, evidenziando un'attenuazione di 0,091 dB/km a 1.550 nm grazie al design avanzato noto come double nested antiresonant nodeless fiber (DNANF).
Tradizionalmente, le fibre ottiche guidano la luce attraverso il vetro, rallentando i segnali. Al contrario, le fibre a nucleo cavo riducono la latenza instradando i fotoni principalmente attraverso l'aria. Tuttavia, queste presentavano tassi di perdita energetica elevati. Il design DNANF risolve questo problema utilizzando tubi di vetro concentrici che riflettono la luce, mantenendo l'attenuazione sotto 0,1 dB/km.
Il progetto, sostenuto da Microsoft, mostra un potenziale significativo per ridurre le spese operative delle reti, permettendo di ridurre il numero di amplificatori necessari. Nonostante le sfide nella produzione e l'assenza di standard definiti, questo sviluppo promette di rivoluzionare l'uso delle fibre ottiche nel prossimo futuro.
Cos'è una fibra ottica a nucleo cavo e come differisce dalle fibre ottiche tradizionali?
Una fibra ottica a nucleo cavo è un tipo di fibra in cui la luce viene guidata attraverso un nucleo d'aria anziché attraverso il vetro solido, come avviene nelle fibre tradizionali. Questo design riduce la latenza dei segnali, poiché la luce viaggia più velocemente nell'aria rispetto al vetro. Tuttavia, le fibre a nucleo cavo hanno storicamente presentato tassi di perdita di segnale più elevati rispetto alle fibre tradizionali.
Quali sono le caratteristiche principali della fibra DNANF e come contribuiscono alla riduzione della perdita di segnale?
La fibra DNANF
Quali sono le potenziali applicazioni delle fibre DNANF nel settore delle telecomunicazioni?
Le fibre DNANF, grazie alla loro bassa attenuazione e ridotta latenza, possono rivoluzionare le reti di telecomunicazioni. Permettono di ridurre il numero di amplificatori necessari lungo le tratte di trasmissione, abbassando così le spese operative e migliorando l'efficienza delle reti.
Quali sono le sfide nella produzione delle fibre DNANF e come possono essere superate?
La produzione delle fibre DNANF presenta sfide legate al controllo preciso della microstruttura del vetro lungo tutta la lunghezza della fibra. Tecniche di caratterizzazione non distruttive, come l'uso di interferometria con illuminazione laterale, possono monitorare la geometria della microstruttura durante la fabbricazione, migliorando la qualità e la uniformità delle fibre prodotte.
In che modo le fibre DNANF possono migliorare le comunicazioni quantistiche?
Le fibre DNANF offrono una purezza di polarizzazione eccezionale e una bassa dispersione, caratteristiche fondamentali per le comunicazioni quantistiche. Queste proprietà consentono la trasmissione di stati quantistici con alta fedeltà, riducendo gli errori e migliorando l'affidabilità dei sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche
Quali sono le prospettive future per l'adozione delle fibre DNANF nelle reti di comunicazione?
Nonostante le sfide attuali nella produzione e l'assenza di standard definiti, le fibre DNANF mostrano un potenziale significativo per rivoluzionare le reti di comunicazione. Con ulteriori sviluppi nella produzione e nella standardizzazione, queste fibre potrebbero diventare una componente chiave nelle infrastrutture di comunicazione ad alta velocità e bassa latenza del futuro.
