Fibre ottiche con un centro “scavato”, create da un team di ricerca dell’Università di Southampton, potrebbero un giorno sostituire le odierne e “classiche” fibre ottiche di vetro in quanto, a detta gli stessi ricercatori, possono ridurre la perdita di potenza che è invece caratteristica delle fibre di vetro standard.
Fibre in vetro di silicio standard
Le fibre in vetro di silicio standard si utilizzano ormai da cinquant’anni e sono alla base della stessa Internet mondiale nonché di tutti i servizi collegati su cloud che sempre più persone utilizzano. Tra le altre cose sono usate anche per rilevare i serbatoi di petrolio e gas naturale, per scopi medici e per varie altre applicazioni. Una delle caratteristiche principali delle odierne fibre di vetro sta nel fatto che una frazione della potenza che scorre su di loro viene persa. Si tratta di un fenomeno già conosciuto e noto come attenuazione e più la lunghezza d’onda della luce si accorcia, più il problema diventa grande tanto che in alcuni casi pone delle serie limitazioni alle prestazioni.
Fibre ottiche riempite d’aria
I ricercatori dell’Università di South e possono, in un nuovo studio pubblicato Nature Communications, mostrano che nuove tipologie di fibre ottiche, che possano guidare la luce tramite fibre riempite d’aria, possono superare questo limite intrinseco delle fibre ottiche tradizionali.
I ricercatori hanno creato tre diverse fibre a nucleo cavo con perdite paragonabili oppure inferiori a quelle che si possono ottenere con le fibre di vetro solide a lunghezze d’onda rilevanti come 660, 850 e 1060 nanometri. Anche se di poco inferiore, un livello di attenuazione del genere offerirebbe notevoli progressi in vari standard di comunicazione odierne ma anche progressi nelle comunicazioni quantistiche oltre che nella potenza dei laser.
Nuova fibre a nucleo cavo più efficienti e resistenti
“I nostri risultati mostrano che le fibre a nucleo cavo hanno il potenziale per superare le attuali fibre ottiche a varie lunghezze d’onda utilizzate nella tecnologia ottica oggi. Non solo hanno un’attenuazione inferiore, ma possono anche resistere a intensità laser più elevate, come quelle necessarie per fondere le rocce e perforare pozzi petroliferi e produrre laser più efficienti per la produzione”, spiega Francesco Poletti, ricercatore del Centro di ricerca optoelettronica (ORC) dell’università britannica che ha partecipato allo studio.
A cosa potrebbero servire le nuove fibre ottiche cave
Secondo lo stesso Poletti fibre come queste potrebbero permettere lo sviluppo di data center più veloci, più efficienti e con ritardi più brevi per l’utenza finale. Infine potrebbero permettere la costruzione di giroscopi molto più precisi, ad esempio per le emissioni interplanetarie, e potrebbero permettere avanzamenti in tutte quelle produzioni basate sui laser.
Si sta arrivando al punto che le fibre dovranno essere sostituite
“La capacità di trasmissione delle fibre ottiche è così grande che non avremmo mai pensato di raggiungere il punto in cui l’avremmo consumata tutta. Ma negli ultimi cinque-dieci anni, ci siamo resi conto che ora siamo vicini a fare proprio questo e l’impatto della COVID-19 ha accelerato ulteriormente questo processo”, spiega David Payne, direttore del suddetto centro. Ciò sta a significare che non si possono più effettuare modifiche sulle fibre tradizionali per renderli ancora più efficienti. Si debbono sostituire le fibre di silice del tutto solide se si vogliono fare davvero passi avanti.
Approfondimenti
- hollow core fibre outperforming standard optical fibres | University of Southampton (IA)
- Hollow core optical fibres with comparable attenuation to silica fibres between 600 and 1100 nm | Nature Communications (IA) (DOI: 10.1038/s41467-020-19910-7)
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