Mikrostruktura, która robi różnicę
Technologia nazywana w skrócie DNANF to prawdziwy majstersztyk inżynieryjny. Zamiast standardowego szklanego rdzenia, światło przemieszcza się tu przez kanał wypełniony powietrzem, otoczony precyzyjnie zaprojektowaną strukturą mikroszkła. Dzięki temu przesyłanie danych jest o 45% szybsze niż w konwencjonalnych rozwiązaniach. Światło po prostu szybciej pokonuje drogę w powietrzu niż w szkle.
Czytaj też: Opracowali świeże podejście do ochrony informacji kwantowych. Efekty są zdumiewające
Klucz do sukcesu leży w niezwykle precyzyjnej geometrii tej mikrostruktury. Udało się osiągnąć kompatybilność w szerokim zakresie długości fal, od 700 nm do ponad 2400 nm, co oznacza, iż nowe włókna mogą współpracować z różnymi systemami komunikacyjnymi bez konieczności gruntownych modyfikacji. W tradycyjnych sieciach światłowodowych sygnał traci na sile średnio co 15–20 kilometrów, wymagając dodatkowych wzmacniaczy. W przypadku pustych włókien odległość ta wydłuża się do około 33 kilometrów. To nie tylko kwestia technologii, ale i ekonomii: mniej punktów wzmacniających to niższe koszty infrastruktury i utrzymania.
Jeśli nowa technologia pozwoli pominąć jeden budynek na dwa lub trzy, to oznacza to bardzo znaczącą oszczędność kosztów – wyjaśnia Francesco Poletti z University of Southampton
Szczególnie widoczne będą te korzyści w przypadku kabli podmorskich i dalekosiężnych połączeń lądowych. Naukowcy twierdzą, że w przyszłości straty mogą spaść nawet do 0,01 dB/km, co byłoby wartością niemal idealną.
Nie tylko szybszy internet. Komercjalizacja będzie wyzwaniem
Technologia znajduje szczególne zastosowanie w komunikacji kwantowej, gdzie precyzja i minimalizacja zakłóceń są kluczowe. Puste rdzenie oferują lepszą kontrolę nad środowiskiem transmisyjnym, co ma ogromne znaczenie dla przesyłania pojedynczych fotonów. Oprócz tego nowe włókna mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle, do dostarczania wiązek laserowych dużej mocy, w precyzyjnych systemach pomiarowych, a także wewnątrz centrów danych, gdzie liczy się każdy milisekundowy skrócenie opóźnień.
Microsoft, który w 2022 roku przejął firmę Lumenisity, czyli startup odpowiedzialny za rozwój tej technologii, widzi w tym strategiczną szansę. Włókna z pustym rdzeniem mogą stać się elementem infrastruktury chmurowej tego cyfrowego giganta. Trzeba jednak przyznać, że na razie produkcja jest droższa niż w przypadku standardowych rozwiązań. Badania w tej sprawie opublikowano w Nature Photonics. Mimo entuzjazmu autorów artykułu, przed technologią stoją wyzwania. Jest to między innymi skalowanie produkcji i obniżenie kosztów. Jeśli się to uda, możemy w przyszłości cieszyć się szybszym i stabilniejszym internetem, choć na efekty przyjdzie jeszcze poczekać.