罗彻斯特大学的研究人员报告说，与现在广泛使用的单模光纤相比，新型中空光纤大大降低了“噪声”对传输信号的干扰。

由中央佛罗里达大学的研究人员发明的反共振空心纤维产生的“噪音”减少了一千倍，并且是在室温下，纤维中的玻璃产生的声子所引起的干扰下的最低纪录。

为了证明这一点，光学助理教授William Renninger的实验室研究人员开发了一种高度灵敏的测量技术。他们的发现发表在《APL光子学》杂志上。

“这是一种非常有价值的光纤，尽管研究人员和一些公司对它很感兴趣，但没有人真正研究过该结构所支撑的声子的行为，以及它在多大程度上减少了“噪音”，”雷宁格说，他是一位在实验和理论非线性光学方面的专家。

雷宁格实验室的研究生副研究员阿尔琼·艾耶尔（Arjun Iyer）写道，该实验室的发现最终证明该光纤是“低噪音应用的一个有前途的平台，例如用于量子信息处理和光通信。”

对“噪音”的独特解释

“噪声”是指掩盖或干扰光通过光纤发送的信号。其中一种干扰是由声子引起的，声子是原子和亚原子水平上发生的量子化的声音或声波，这种情况是发生在光纤的玻璃中的。

声子会导致光束“散射”声波，从而产生不同频率或颜色的分裂光束，这些光束会干扰主光束并降低其能量。虽然某些形式的散射可能对特定应用有用，但它会干扰量子应用甚至基本的光通信。

雷宁格说，可以通过将纤维冷却到极低的温度来降低噪音，但这“非常昂贵且复杂”。另一种方法是尝试使用复杂的纠错算法来纠正噪声。

然而，反共振空心光纤是一种即使在室温下也能工作的直接解决方案。该光纤由合著者罗德里戈·阿米兹卡·科雷亚和其他来自中佛罗里达大学光学与光子学学院的研究人员创造，其特点是在纤维内部的中空核心周围排列着7个中空毛细血管。

这使得光纤外层玻璃与穿过核心的光之间的重叠最小化，消除了来自玻璃的声子的干扰。

雷宁格实验室的测试表明，这种结构在降低噪音方面比其他中空光纤设计有效10倍。雷宁格说：“剩下的很少的噪音是由光纤内部空气中的声波引起的，所以如果你疏散光纤内部的空气，效率会高出100倍。” “你基本上听不到任何噪音。”

“如果世界的命运取决于减少光纤中的噪音，那么这种最新光纤结构会是你渴望使用的。”