抗共振空芯光纤的结构排列非常独特——七个空心毛细管围绕在中空型芯的周围。
《APL光子学》杂志近日发文称，美国罗彻斯特大学（ROU）和中佛罗里达大学（UCF）的研究人员开发了一款抗共振空芯光纤，它可以显著降低干扰信号传输的“噪音”——新型光纤产生的“噪音”仅为目前广泛使用的单模光纤的千分之一。这是室温下光纤中的“玻璃声子”产生“噪音”的最低记录。
为了检测新型光纤的性能，ROU光学助理教授、非线性光学专家WilliamRenninger实验室的研究人员还开发了一种高灵敏度的测量技术。
Renninger说：“这是一种极具价值的光纤。尽管有研究人员和公司对它很感兴趣，但没有人真正地去研究这种中空结构支持的声子行为，以及它究竟在多大程度上减少了‘噪音’。”研究人员认为，新型光纤在低噪应用方面颇具潜质（如：量子信息处理和光通信）。
‘噪音’是指掩盖或破坏光纤中光学信号传输的干扰。其中一种噪声干扰是由声子（在原子和亚原子水平出现的量子化声波）引起的。声子使光纤中的光束“散射”，产生不同频率或颜色的碎片光束。这些碎片光束会对主光束形成干扰，并降低主光束的能量。
虽然某些形式的散射可能有益于特定应用，但大多时候它都扮演着干扰量子应用、甚至阻碍基本光通信的“反面角色”。
Renninger指出，目前降低玻璃光纤“噪音”的方法主要有两种：（1）将玻璃纤维冷却到极端低温；（2）使用纠错算法校正。前者成本极高，条件苛刻。后者涉及的算法非常复杂，不利于简化操作。
抗共振空芯光纤是一种能够在室温下直接解决上述问题的方案。它的结构排列非常有特点——七个空心毛细管围绕在中空型芯的周围。这样的结构使得光纤外层玻璃与纤芯内传输光束之间的重叠最小化，进而消除了源自玻璃声子的干扰。
Renninger实验室的测试结果表明，新型光纤的降噪效率是其他类型中空纤维的10倍以上。Renninger说：“残留‘噪音’是纤维内部空气中的声波引发的。因此，如果能排除空气，降噪效率还能提高100倍。”
原创编译：德克斯特审稿：西莫责编：陈之涵
期刊编号：2378-0967
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