Forskare från Zepler Institute for Photonics and Nanoelectronics vid University of Southampton har visat ett nytt steg i hålfiberprestanda, understryker teknikens potential att snart förmörka nuvarande optiska fibrer.

Ihåliga fibrer ersätter konventionella glaskärnor med gas eller vakuum för att möjliggöra unika egenskaper inklusive högre ljushastighet och minskad känslighet för miljövariationer.

Den nya tekniken, som utvecklas i Zepler Institutes berömda Optoelectronics Research Center (ORC), tros kunna nå lägre förlust och högre dataöverföringskapacitet än helt fasta glasfibrer, med nuvarande forskning som accelererar modeller mot denna topprestanda.

Southampton-forskare och samarbetspartners presenterar de senaste rönen i San Diego denna vecka i två högprofilerade post-deadline-uppsatser vid OFC 2020, världens största kommunikationskonferens för optisk fiber.

De nyaste ihåliga fibrerna dämpar ljuset som färdas genom den med 50 % mindre än det tidigare rekordet, rapporterades för bara sex månader sedan. Den maximala överföringslängden vid vilken data kan vidarebefordras i sådana revolutionerande fibrer har också fördubblats.

Tack vare en innovativ design som föreslagits vid ORC, under loppet av 18 månader har dämpningen i dataöverförande ihåliga fibrer minskat med över en faktor 10, från 3,5 dB/km till endast 0,28 dB/km inom en faktor två av dämpningen av konventionell helt glasfiberteknik. På samma gång, det maximala överföringsavståndet vid vilket dataströmmar med stor bandbredd kan överföras genom en luftkärna har förbättrats med över 10 gånger, från 75 till 750 km.

Professor Francesco Poletti, Chef för ORC:s ihåliga fibergrupp, säger:"Att överföra ljus i en luftkärna snarare än en glaskärna ger många fördelar som kan revolutionera optisk kommunikation som vi känner dem. Dessa senaste resultat minskar prestandagapet mellan fiber med ihålig kärna och vanlig optisk fiberteknik ytterligare, och hela teamet är verkligen entusiastiska över utsikterna till ytterligare betydande förbättringar som verkar möjliga, enligt modellering.

Latens, vilket är tiden för kommunikation tur och retur, blir lika viktigt som bandbredd för den nya digitala ekonomin. Nätverkslatens skapar en fördröjning mellan avkänning och dess svar, orsakar sjukdom hos AR/VR-användare, förlust av trohet vid fjärrkirurgi och olyckor i autonoma system. Dessa fibrer ger en avgörande 30 % minskning av dataöverföringstider tur och retur och kan möjliggöra nästa generation av uppkopplade digitala realtidsapplikationer, från smart tillverkning och avancerad hälsovård till underhållning."

De avsevärda förbättringarna av dämpning och överföringsavstånd som visas i dessa två verk öppnar möjligheten att rikta in sig på längre räckvidd, kant nära 1:an, 000 km spännvidd av typiska långdistanslänkar överföringslänkar för långa data.