Таким образом, большие размеры световедущей жилы при одномодовом режиме распространения в широком спектральном диапазоне, а также реальность создания дырчатых волокон, обладающих малыми потерями и слабой зависимостью дисперсии от длины волны, делают их перспективными для применений в волоконно-оптических системах связи в качестве передающей среды. Сейчас стоимость таких волокон очень велика: порядка 1000 $/м, но есть надежда, что по мере развития технологии стоимость их снизится, и они станут доступными для производства волоконно-оптического кабеля в ближайшие годы. Однако говорить о перспективах применения дырчатых световодов в магистральных линиях связи пока преждевременно, так как до сих пор неясен вопрос о величине их двулучепреломления, которое определяет один из основных параметров ВОЛС — скорость передачи.
Дырчатые световоды с большим диаметром световедущей жилы также могут использоваться в качестве среды передачи световых потоков высокой интенсивности.
Благодаря своим уникальным дисперсионным свойствам, дырчатые световоды уже находят свое применение в качестве компенсаторов дисперсии в волоконных системах связи. Они достаточно легко и с малыми потерями привариваются к стандартному оптическому волокну и совмещаются с другими элементами волоконно-оптических систем.
В дырчатом волокне с малыми размерами соответствующей жилы снижаются пороги всех нелинейных эффектов, что представляет большой интерес для создания эффективных рамановских лазеров и усилителей, генераторов континуума и оптических переключателей. Очень привлекательной является идея создания генератора суперконтинуума — источника белого света с очень высокой энергетической яркостью. Такие источники могут применяться в DWDM-системах, а также в спектроскопии и метрологии.
Технология изготовления дырчатых волоконных световодов с полой световедущей жилой практически не отличается от технологии аналогичных световодов со сплошной световедущей жилой. Основное отличие этого волокна заключается в том, что световедущая жила представляет собой не кварцевый стержень, а воздушную полость с диаметром, превышающим диаметр d регулярных воздушных каналов в оболочке (рис. 21).
Рис.21 Поперечное сечение дырчатого волокна
с полой
световедущей жилой
Такая структура может направлять излучение видимого и ближнего ИК диапазонов, когда отношение d/A~0,3. В этом случае волноводный режим обеспечивается исключительно зонной структурой фотонного кристалла. Свойства дырчатых световодов с полой световедущей жилой (потери, дисперсионные и нелинейные характеристики) изучены недостаточно. Ясно лишь то, что свет в таких световодах, в отличие от стандартных, распространяется преимущественно в полой сердцевине, а не по кварцу. Казалось бы, что потери в таких световодах должны быть очень низкими, так как материальное поглощение и релеевское рассеяние в воздухе ничтожны по сравнению с кварцевым стеклом. Однако экспериментально они оказываются большими: 13 дБ/км на l=1,5 мкм.
Этот рекордный результат получен компанией CORNING в 2002 году. Выяснилось, что потери в таких световодах определяются не рассеянием и поглощением, а конечной отражающей способностью периодической структуры оболочки в поперечном направлении. А она, в свою очередь, определяется совершенством периодической структуры, протяженностью в радиальном направлении и строгостью соблюдения условия равенства периода структуры целому числу полуволн излучения. Из сказанного выше следует, что в настоящее время говорить о практическом применении оптических волокон с полой световедущей жилой преждевременно.
Очевидно, что дырчатые световоды со сплошной световедущей жилой в ближайшие годы могут найти практическое применение в широкополосных волоконно-оптических сетях в качестве среды передачи оптических сигналов и функциональных устройств волоконных сетей связи. Ситуация с дырчатыми волокнами с полой световедущей жилой более сложная. На наш взгляд, эти волокна могут найти практическое применение в интегральной оптике, в качестве функциональных элементов в оптических сетях метрологии и т. д. Однако, учитывая масштабность исследований, направленных на использование дырчатых волноводов в различных областях физики и информатики, уже в ближайшее время следует ожидать новых ярких результатов в этой бурно развивающейся области физики.
