路徑損耗全球最小的光子晶體光纖在英國(guó)問(wèn)世

    2004年2月24日，英國(guó)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)BlazePhotonics在OFC 2004的“post deadline paper”上宣布，已經(jīng)開發(fā)成功路徑損耗非常小的能帶隙光子晶體光纖（PCF）。
     BlazePhotonics是一家1999年在英國(guó)Bath大學(xué)成立的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)。2003年6月與日本optoscience公司簽定了代理合同，主要以學(xué)術(shù)領(lǐng)域的用戶為對(duì)象，銷售各種光子晶體。
　　這種光纖目前面臨的最大課題是如何降低路徑損耗。因?yàn)槁窂綋p耗越小，傳輸距離就越長(zhǎng)。此次開發(fā)的光纖在長(zhǎng)波1560mm～1575mm范圍內(nèi)的路徑損耗為1.72dB/km。過(guò)去最低也就是13dB/km，因此可以說(shuō)前進(jìn)了一大步。
  　之所以能夠縮小路徑損耗，是“開發(fā)成功了能夠盡可能按照設(shè)計(jì)來(lái)形成截面孔形的方法，以及在截面設(shè)計(jì)上下功夫的結(jié)果”（BlazePhotonics公司負(fù)責(zé)研發(fā)部門的副總裁Hendrik Sabert）。該公司表示，“目標(biāo)是通過(guò)將路徑損耗降低至0.05dB/km左右，與普通光纖展開競(jìng)爭(zhēng)”。至于材質(zhì)，除使用高純度二氧化硅外，沒(méi)有什么特別之處。
　　能帶隙光子晶體光纖采用的結(jié)構(gòu)是：在直徑數(shù)μm的中空中心軸（芯線）外圍，包裹著數(shù)百根仍舊是中空且直徑1μm左右的微細(xì)管。這種管起著在芯線中傳導(dǎo)的光線“絕緣體”的作用。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⒙窂綋p耗和光線散射控制得非常低。因?yàn)榕c普通光纖不同，其芯線是中空的。尤其是散射，即便是過(guò)去在光通信中無(wú)法使用的藍(lán)色和紫外線激光波長(zhǎng)，也能控制得非常低。
　　但是，實(shí)際上過(guò)去開發(fā)的此類光纖的路徑損耗非常大，不少甚至?xí)_(dá)到100dB/km。與普通SMF（簡(jiǎn)單模式光纖）的最低路徑損耗（約0.2dB/km）相比，此次實(shí)現(xiàn)的1.72dB/km仍舊很大。而且散射也同樣如此，“目前來(lái)講，散射仍很大，差不多是普通光纖的4倍，不過(guò)降低散射并不難”（Sabert）。
　　光子晶體的應(yīng)用領(lǐng)域不僅限于光纖。利用其具有的即便彎曲波導(dǎo)路徑也不會(huì)漏光這一性質(zhì)的納米級(jí)光電路設(shè)計(jì)，以及分波/合波的光波波長(zhǎng)及角度可進(jìn)行設(shè)置的新棱鏡――“超級(jí)棱鏡”等的研究也非?；钴S。實(shí)際上，即便在此次召開的OFC 2004上，相關(guān)講座和研究成果的發(fā)表同樣是大受歡迎的主題之一。
　　順便提一下，NTT于2003年12月發(fā)表的路徑損耗為0.28dB/km的“有孔光纖（Holey Fibre）”，雖然結(jié)構(gòu)上看似一樣，不過(guò)由于它不在芯線中傳導(dǎo)光線，因此原理完全不同于此次開發(fā)的能帶隙光子晶體光纖。