Міжнародна група дослідників створила оптоволокно з двовимірним топологічним захистом світлового шляху — перше у своєму роді. Його особливість у тому, що світло всередині такого волокна автоматично огинає дефекти й механічні пошкодження, зберігаючи напрямок поширення. Роботу вчених опубліковано в науковому журналі Nature Photonics.
Принцип дії
На відміну від звичайних багатожильних волокон, де світло «перетікає» між серцевинами й створює шум, нова структура утримує кожен канал у власному захищеному стані. Волокно містить безліч світловодних серцевин, впорядкованих у решітку. Під час виробництва його скручують — і саме це скручування формує особливі топологічні стани світла. Такі стани поширюються спіральною траєкторією та не здатні «вирватися» в сусідні серцевини. Зустрівши дефект або вигин, світло просто огинає перешкоду, зберігаючи початковий напрямок руху.
Переваги перед наявними рішеннями
Наявні матеріали для топологічних ізоляторів світла мають суттєві обмеження — малі розміри та крихкість. Нове волокно позбавлене цих недоліків. Воно гнучке, виробляється кілометровими відрізками й має низький рівень втрат, порівнянний зі звичайним телекомунікаційним кабелем. Водночас технологія повністю сумісна зі стандартним виробничим обладнанням і не потребує жодного спеціалізованого оснащення.
Сфери застосування
Розробка відкриває практичні можливості в кількох ключових галузях. Зокрема, її можна використовувати для міжчипових з’єднань у дата-центрах. Технологія також придатна для високошвидкісних і квантових комунікацій, де стабільність світлового шляху прямо впливає на збереження заплутаності фотонів. Ще одна перспективна ніша — прецизійне зондування в медичній візуалізації та екологічному моніторингу.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Доктор Антон Соуслов із Кембридзького університету зазначив, що розробка відкриває цілий клас невивчених топологічних явищ, доступних на оптоволоконній платформі. Наступний етап — масштабування до кілометрових відрізків волокна та інтеграція в наявну телекомунікаційну інфраструктуру.
Нагадаємо, нещодавно міжнародна група вчених із Великої Британії та Німеччини передала квантову інформацію звичайним оптоволокном. Цей результат наближає створення квантових мереж як альтернативи звичному інтернету.
