El Centro de Investigación Optoelectrónica (ORC) de la Universidad de Southampton, con sede en el Instituto Zepler de Fotónica y Nanoelectrónica, ha anunciado avances significativos en la tecnología de fibra de núcleo hueco (HCF).

Las fibras de núcleo hueco son fibras ópticas donde el vidrio convencional en el núcleo es reemplazado por un gas o vacío. Estas fibras, con un centro
"holey", han interesado a científicos e ingenieros de todo el mundo durante décadas debido a sus propiedades únicas, que incluyen una velocidad de la luz más rápida y, por lo tanto, menos retraso de información que las hechas a base de vidrio, un atributo importante para los centros de datos, sistemas de comunicaciones móviles 5G y potencialmente incluso vehículos sin conductor. Sorprendentemente, estas fibras también tienen el potencial de una menor pérdida y una mayor capacidad de transmisión de datos que las fibras ópticas de vidrio totalmente sólidas convencionales que se usan actualmente.

El avance presentado esta semana revela la fibra sin núcleo antiresonante anidada de núcleo hueco (NANF o Nested Antiresonant Noveles Fibre)) con una pérdida de 0,65 dB / km en todas las bandas de telecomunicaciones C y L. Esto se ha respaldado con una prueba de transmisión de datos, que resulta en la transmisión de fibra de núcleo hueco más larga registrada, alcanzando 340 km.

Las pruebas se realizaron en colaboración con el grupo del profesor Pierluigi Poggiolini en el Politecnico di Torino y con la spin out ORC Lumenisity, una compañía que desarrolla soluciones de cable para abordar la crisis de ancho de banda en sistemas de comunicaciones de alta capacidad.

La investigación es parte del proyecto LightPipe, financiado por ERC, que tiene como objetivo desarrollar nuevas fibras ópticas de núcleo hueco de alto rendimiento. El director del grupo de investigación y el investigador principal, el profesor Francesco Poletti, comenta: “Todo el grupo está absolutamente encantado con estos sorprendentes resultados, que son la culminación de muchos años de trabajo duro y dedicado. Al demostrar que las pérdidas por debajo de 1dB / km son posibles en una fibra de núcleo hueco, hemos superado un límite psicológico significativo que muchos consideraron imposible de romper. Además, hemos demostrado que ninguna limitación fundamental impediría la transmisión de datos a largo plazo en estas fibras. Después de algunas celebraciones, ya nos hemos fijado el nuevo objetivo de igualar la atenuación de las fibras sólidas, que está en nuestro horizonte a corto y medio plazo ".

Este es el segundo año consecutivo en que ORC anuncia reducciones récord de pérdidas en fibra de núcleo hueco.

Además de transformar la forma en que tanto los humanos como las máquinas progresivamente más importantes intercambian datos al aumentar sustancialmente el ancho de banda, la velocidad y la capacidad de respuesta de las futuras redes de comunicación ópticas e inalámbricas, estos descubrimientos también revolucionarán una amplia gama de aplicaciones más allá de las comunicaciones.

Muchas de estas aplicaciones se están explorando en el proyecto Airguide Photonics financiado por EPSRC en el Reino Unido. El profesor David Richardson, subdirector de ORC e ​​investigador principal de Airguide, comenta: “Estos enormes avances tendrán un profundo impacto en una serie de áreas de aplicación que actualmente usan fibras ópticas de vidrio sólido convencionales cuyo rendimiento está limitado por las propiedades ópticas de la sílice. Por ejemplo, las fibras de núcleo hueco permiten nuevas y mejores formas de hacer, romper y arreglar cosas usando luz láser intensa entregada a la pieza de trabajo mediante la explotación de las fibras, propiedades de manejo de potencia óptica mejoradas; Proporcionar nuevas formas de detectar y monitorear el medio ambiente explotando la fuerte interacción de la luz con los gases confinados en el núcleo hueco; y permite una mejor imagen y tratamiento del tejido enfermo a través de la entrega de rayos láser intensos en el interior del cuerpo ".