新型空气光纤可实现超远距离激光通信

新型空气光纤可实现超远距离激光通信

美国的科学家正在研制一种新型空气光纤。该光纤摆脱了固体材料自身性能的局限，能够在太空中实现超远距离的激光通信。

目前的光纤产品，其结构一般由透明的玻璃管芯和由低折射材料制成的包裹外皮组成。不过，固体材料有着明显的缺点。一是能够传输能量有限，二是离不开铺设管道、安装支架等外部支持，使其无法在特殊环境中发挥作用。

美国马里兰大学物理学教授霍华德，将目光大胆投向了无形的空气。他和自己的团队设计出一种新型空气光纤。这种结构的空气光纤能够长距离、无损耗地传送光信号。

霍华德团队制造新型空气光纤的方法，是使用超强激光脉冲。激光脉冲能够在空气中电离出很细的“光丝”，而这些光丝会提高周围空气的温度，令空气扩散，并在其经过之后留下一条低密度的、内部空气折射率低于外部气体的空洞。

光丝存在的时间短得惊人，只有约一万亿分之一秒，而空洞则可以存活几毫秒，几乎是激光脉冲的一百万倍。

新型空气光纤可以应用到大气污染探测、高分辨率地图、军用激光武器等领域。