路徑損耗全球最小的光子晶體光纖在英國問世

    2004年2月24日，英國風險企業(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Bath大學成立的風險企業(yè)。2003年6月與日本optoscience公司簽定了代理合同，主要以學術領域的用戶為對象，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。因為路徑損耗越小，傳輸距離就越長。此次開發(fā)的光纖在長波1560mm～1575mm范圍內(nèi)的路徑損耗為1.72dB/km。過去最低也就是13dB/km，因此可以說前進了一大步。
  　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計來形成截面孔形的方法，以及在截面設計上下功夫的結果”（BlazePhotonics公司負責研發(fā)部門的副總裁Hendrik Sabert）。該公司表示，“目標是通過將路徑損耗降低至0.05dB/km左右，與普通光纖展開競爭”。至于材質，除使用高純度二氧化硅外，沒有什么特別之處。
　　能帶隙光子晶體光纖采用的結構是：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左右的微細管。這種管起著在芯線中傳導的光線“絕緣體”的作用。其優(yōu)點在于能夠將路徑損耗和光線散射控制得非常低。因為與普通光纖不同，其芯線是中空的。尤其是散射，即便是過去在光通信中無法使用的藍色和紫外線激光波長，也能控制得非常低。
　　但是，實際上過去開發(fā)的此類光纖的路徑損耗非常大，不少甚至會達到100dB/km。與普通SMF（簡單模式光纖）的最低路徑損耗（約0.2dB/km）相比，此次實現(xiàn)的1.72dB/km仍舊很大。而且散射也同樣如此，“目前來講，散射仍很大，差不多是普通光纖的4倍，不過降低散射并不難”（Sabert）。
　　光子晶體的應用領域不僅限于光纖。利用其具有的即便彎曲波導路徑也不會漏光這一性質的納米級光電路設計，以及分波/合波的光波波長及角度可進行設置的新棱鏡――“超級棱鏡”等的研究也非常活躍。實際上，即便在此次召開的OFC 2004上，相關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）”，雖然結構上看似一樣，不過由于它不在芯線中傳導光線，因此原理完全不同于此次開發(fā)的能帶隙光子晶體光纖。