Supertynde fibre taber mindre lys

Fiberoptiske kabler med en diameter, der er mindre en bølgelængden af det lys, der ledes gennem dem, har vist sig at tabe langt mindre lys, end de tykkere fibre, der i dag anvendes til optisk kommunikation.

En gruppe forskere på Harvard Universitetet i Massachusetts i USA har ifølge det engelske videnskabelige tidsskrift Nature udviklet en teknik til at trække supertynde glasfiberkabler. Kablernes diameter er blot én titusindedel af tykkelsen af de optiske kabler, der bruges til telekommunikation.

De supertynde kabler er mere fleksible og kan lede lys omkring skarpe hjørner uden store tab af lys. Derfor kan de tynde kabler blive et vigtigt skridt inden for udviklingen af optiske kredsløb, som kan benytte lys fremfor elektriske signaler i eksempelvis computerchips.

Den nuværende fiberoptiske teknologi kræver, at når man vil transportere lys over store afstande, så betyder tab af lys undervejs, at man med jævne mellemrum er nødt til at konvertere signalet til et elektrisk signal og udsende det igen som et nyt, forstærket optisk signal.

Disse forstærkere er man i dag nødt til at placere med omkring 50 kilometers mellemrum. Hvis sådan en forstærker går i stykker, kan det blive dyrt at reparere den, hvis den befinder sig på et transatlantisk kabel på flere kilometers dybde under havoverfladen.

Med de supertynde kabler håber forskerne helt at kunne undgå forstærkere selv på meget lange kabler.

Når man fremstiller et lyslederkabel foregår det ved at varme en glasstang op og strække den. Jo tyndere fiberen bliver, desto sværere bliver det at bevare den samme tykkelse. Hvis et enkelt punkt er varmere end resten, vil det blive trukket tyndere, og fiberen risikerer at knække.

Det problem har forskerholdet fra Harvard løst ved først at trække en konventionel glasfiber med en tykkelse på 1 mikrometer.

Denne fiber har forskerne derefter viklet omkring en nål af safir. Safir er en effektiv varmeleder og kan derfor fordele varmen jævnt til fiberen, der på den måde kunne trækkes tyndere under opspolingen på nålen.

Dermed kunne forskerne trække en glasfiber, der blot var 50 nanometer i diameter.

Selvom det er et godt stykke under de mellem cirka 600 og 1500 nanometer, som er bølgelængden af det lys, der skal ledes gennem fiberen, så kan lyset alligevel klemmes gennem fiberen med en særlig teknik, der udnytter de kvantefysiske egenskaber ved lyset.