近期，南安普頓大學(xué)和加拿大拉瓦爾大學(xué)的研究人員首次成功測(cè)量了反諧振空心光纖的反向散射，其反射率僅為傳統(tǒng)光纖的1/10000。

光纖，一直以來(lái)都是眾多光子應(yīng)用取得進(jìn)展的關(guān)鍵所在，尤其對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信而言更是至關(guān)重要。而在光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，卻存在一個(gè)不可避免的問(wèn)題，即光在光纖中傳輸時(shí)，除了所需的向前傳輸，還會(huì)有一小部分光向后反射，被稱(chēng)為反向散射。這種反向散射會(huì)導(dǎo)致光纖傳播的信號(hào)衰減，從而也在一定程度上限制了眾多光纖設(shè)備的性能，例如導(dǎo)航飛機(jī)、潛艇以及航天器的光纖陀螺儀。

但是，在一些特定情況下（如已安裝光纜的特性分析、光纜的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、光纜的破損位置識(shí)別等），卻需要對(duì)反向散射進(jìn)行可靠和準(zhǔn)確的測(cè)量。

在南安普頓大學(xué)的LightPipe研究計(jì)劃中曾提出一種最新一代的反諧振空心無(wú)節(jié)點(diǎn)光纖（NANFs），該光纖反向散射極低，一直以來(lái)都未能被成功測(cè)量。

因此，為了解決這一問(wèn)題，南安普頓大學(xué)和加拿大拉瓦爾大學(xué)的研究人員合作開(kāi)發(fā)了一種新型光學(xué)頻域反射儀（OFDR），如圖1所示，其核心是通過(guò)聲光調(diào)制器（AOM）產(chǎn)生的27 MHz頻移的自外差Mach-Zehnder干涉儀，并且在犧牲多功能性和空間分辨率的基礎(chǔ)下，對(duì)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了優(yōu)化，且最終測(cè)試結(jié)果證明，該NANFs光纖比傳統(tǒng)光纖的反向散射降低了10000倍。

圖1 工作波長(zhǎng)為1539.8 nm的相干OFDR的示意圖以及待測(cè)試光纖

拉瓦爾大學(xué)光子學(xué)和激光中心（ORC）的負(fù)責(zé)人Eric Numkam Fokoua教授還表示：“在空心光纖技術(shù)本身的發(fā)展中，測(cè)量如此低的反向散射信號(hào)的能力是至關(guān)重要的，因?yàn)檫@項(xiàng)能力是在制造的空心光纖和電纜中進(jìn)行分布式故障查找的關(guān)鍵途徑。現(xiàn)有的測(cè)量技術(shù)敏感性較低，無(wú)法與新型空心光纖同時(shí)使用，而這項(xiàng)工作恰為這一問(wèn)題的完美解決方案。”