[圖]全光光纖問世，打開信息傳輸技術的自由大門

    據physorg網站2006年11月1日報道，標準光纖一般是由純度和柔韌性極高的玻璃制成。上千條光纖被捆扎在一起，并用保護層包裹起來。但光纖只是傳輸光的通道。為了對光波所攜帶的信息進行調整，光子先得轉化為電子，并通過昂貴的半導體部件組來進行轉換和控制。多年來，這個問題一直困擾著電信產業(yè)。

    賓夕法尼亞州的巴丁及其同事，以及英國南安普敦大學光電子學研究中心的高級研究員皮爾·薩日奧公開表示，他們對所謂的“光－電－光”（OEO）問題的解決方案是使用全光光纖（OOO）。他們此項研究取得的突破包括：將半導體材料嵌入光纖的技術，實質上就是將轉換和調節(jié)部件嵌入只有魚線厚度的柔軟玻璃管內。這項技術可能使電信發(fā)生徹底的變革，假以時日可能實現光學計算。光學計算可以實現計算機與光纖間的直間連接，無需經過電子處理。以前有許多工程師認為，由于光的速太快，光學計算只是一種幻想。

    巴丁在談到如何開始從事這項研究工作時稱，“我是在南安普敦度假時開始這項工作的。在參加一些聚會時，我遇見了皮爾·薩日奧，我們很合得來。一天，他在閱讀一篇科學文章時對我說‘喂，如果我們能將部件嵌入到這些管子里，那真是太酷了?！裕覀冮_始思考如何能做到這一點。2003年，我回到賓夕法尼亞州，我和皮爾計算出了怎樣將部件嵌入這些管子的方法?！?/P>

    研究人員發(fā)現，在一千倍大氣壓力和溫度達攝氏500度的環(huán)境中，通過使用化學蒸鍍可以將鍺和其他半導體材料存放在光纖內。通過這種方法，他們可以為一段光纖制作一件涂層制服?！八旧峡梢哉f是材料學、化學和物理學方面的一次進步?！卑投〗忉尩?，“對人們來說，最令人興奮的是應用，但所有工作都得從材料開始。從材料科學的觀點來看，它是試著將微米和納米部件嵌入光纖內，這是史無前例的。很明顯，它的創(chuàng)新是一股力量。許多現有的技術為人們所熟知，但這項技術引起一點轟動的原因在于以前根本沒有人聽說過這樣的事。我們會設法在一段幾厘米長度的光纖上蓋滿很長的極端高厚徑比的直徑為5微米到100納米的毛細管狀部件。經過計算，我們已找到一種方法，這種方法可以使前驅波在這些2微米寬的孔中進行流動，并以每秒幾十納米的速度將鍺半導體嵌入孔壁，直到基本上蓋滿這些孔。人們對這么小的孔感到驚奇。最后，這些孔的大小在封閉時可能不到10納米，這基本上可以說是制造一段金屬線。因此，技術的完美非常令人贊嘆。”

    他們的工作得到了廣泛關注

    正是在這種情況下，古帕蘭與他的賓夕法尼亞州同事，物理學副教授文森特·克拉斯皮也加入研究的行列。通過他們間的相互合作以及和南安普敦小組之間的合作，他們于2006年3月在《科學》期刊發(fā)表了一篇題為“微觀結構光纖象高壓微流控反應堆”的論文，該論文引起了光子學界的廣泛關注。

    利哈伊大學的光學技術中心的光學功能小組組長，約翰·圖盧茲教授就論文的重要性談了他的看法：“雖然這個任務看起來簡單，但光子晶體光纖（PCF）內孔的大小甚至連氣體都很難通過。因此，巴丁教授開發(fā)的可以將半導體材料和金屬嵌入光子晶體光纖孔的技術是一項顯著的實驗成就。這項技術為光纖技術的應用開辟了一個全新的應用領域。尤其重要的是，這項技術可以在同一個光纖設備中將光子和電子功能進行合并。因為此項技術意義重大，所以巴丁教授的工作最近受到許多關注理所應當?！?/P>

    從事材料物性表征和電子顯微鏡研究工作的古帕蘭稱，“發(fā)表在《科學》上的論文涵蓋了我們所做的許多工作。這篇論文包含了3到4篇論文的內容，它是3年工作的結晶。它非常的簡潔。”

    巴丁同意這一說法，“我們想確保它涵蓋我們所做的每件事。隨同皮爾一起，萬卡特擔負著幫助構思設備概念的任務。在如此短的時間內，構思出了那么多的概念，我們當時都快瘋了。我們必須從中篩選出最好的構思。倒不是說概念是瘋狂的?！卑投娬{稱，“他們是很瘋狂，但瘋狂得有道理，瘋狂得偉大?！惫排撂m同意巴丁的說法，“那是我興奮的原因，他們是瘋狂的，因為根本沒有人想到過他們?！卑投》Q，“讓我們帶你去看看實驗室。”