用空气实现光放大

EPFL的研究人员已经开发了一种可以在空心光纤中实现光放大的技术，这项技术可能在通信领域有着潜在应用。

EPFL工程学院光纤小组负责人LucThévenaz说：“这个想法已经出现了15年之久，但是我却没有时间或资源来做这件事情。”现在，他的实验室已经开发出一种技术，可以放大空心光纤内部的光。

解决问题

当今的光纤通常具有坚固的玻璃芯，内部没有空气。光可以沿着光纤传播，但在15公里后会损失一半的强度。它一直在减弱，直到在300公里处几乎无法检测到为止。因此，要保持光线无损耗移动，必须要定期进行放大。

Thévenaz的方法是基于新的中空光纤，填充空气或气体。“空气意味着衰减更少，所以光可以传播更长的距离。这是一个真正的优势。”但在空气这样稀薄的物质中，光很难被放大。这就是问题的关键:当阻力更小时，光传播得更快，但同时也更难起作用。幸运的是，我们的发现解决了这个问题。”

从红外波到紫外波

那么研究人员做了什么呢?“我们只是给纤维中的空气增加压力，以获得一些可控的阻力，”博士后范阳(音译)解释说。它的工作原理类似于光镊——空气分子被压缩并形成有规则间隔的簇。这就产生了振幅增大的声波，并有效地将强光源的光线衍射到弱束上，从而使光线被放大10万倍。”因此，他们的技术使得光线更加强烈。“我们的技术可以应用于任何类型的光，从红外线到紫外线，以及任何气体，”他解释说。他们的发现刚刚发表在《自然光子学》上。

极其精确的温度计

展望未来，该技术除了光放大之外还可以用于其他目的。例如，空心光纤或压缩气体光纤可用于制造极其精确的温度计。博士生弗拉维恩·盖格说：“我们可以测量光纤上任何一点的温度分布。因此，如果沿着隧道发生火灾，我们将根据给定温度下的温度升高确切知道火灾的发生地点”。这项技术还可以通过让光在光纤中停止一微秒来创建一个临时的光存储器——这比目前可能的时间短十倍。