空心光子帶隙光纖傳輸速率刷新數據紀錄

英國科學家稱，利用基于模式復用的37芯空心光子帶隙光纖(HC-PBGF)，創造出了73.7 Tbit/s傳輸速率的新紀錄。該37芯空心光纖，在19芯空心光纖的基礎上，進一步削弱了此類光纖內部的主要損耗機制——表面散射。

圖1：200nm厚石英玻璃支柱的蜂窩結構形成了這種光子帶隙光纖空心的37根纖芯。

英國科學家稱，利用基于模式復用的37芯空心光子帶隙光纖(HC-PBGF)，創造出了73.7 Tbit/s傳輸速率的新紀錄。南安普敦大學光電子研究中心高級研究員Yongmin Jung及其同事制造出了全世界第一根低損耗寬帶37芯HC-PBGF，內部不存在表面模式和低串擾。

圖2：三種模式(LP01、LP11a、LP11b)的模式復用器和37芯HC-PBGF掃描電子顯微鏡圖像的示意圖。

該37芯空心光纖，在19芯空心帶隙光纖的基礎上，進一步削弱了此類光纖內部的主要損耗機制——表面散射。研究團隊制造出了直徑為37 μm的光纖，包層間距為4.4 μm，相對孔徑為0.97，可獲得約300nm的寬帶隙。這種光纖在1550nm波長處具有3.3 dB/km的低最小基本模式損耗，在C波段則具有約85nm的寬3-dB帶寬。

HC-PBGF的晶格結構比較特殊——體積較大的空氣核心周圍布滿蜂窩狀氣孔。由于信號在空氣中傳播，數據傳輸速率遠遠高于傳統光纖。另外，傳輸方法是經由光子帶隙效應，而不是傳統光纖中的全內反射。雖然，相比固體光纖，HC-PBGF具有更低的非線性，獲得更低損耗和低延時的潛力，但是，仍有一些問題有待研究，尤其是有關在接收端使用多輸入多輸出技術處理模式的問題。

目前，研究人員正在調研這種全新光纖的各種應用領域，例如：通訊、非線性脈沖整形及飽和吸收、分布反饋激光器、高功率光纖激光器和等離子體激元傳感器，等等。