Впервые ученые продемонстрировали технологию фокусировки лазерного луча внутри пустотелого оптоволокна. Это удалось исследователям немецкого Института физики света имени Макса Планка (Max Planck Institute for the Science of Light). Примененные ими законы оптики заставляют луч самостоятельно выравниваться внутри волокна, что позволяет многократно увеличивать мощность излучения.

В обычных условиях прохождение мощного лазерного луча в пустотелое волокно требует сложной электроники для поддержания выравнивания. Новая технология позволяет просто запустить остро заточенный конец оптического излучателя (наношип) в волокно и медленно наращивать мощность излучения. Как только наношип самостабилизируется, можно увеличить энергию лазера до максимума и луч останется неподвижным и не повредит волокно.

Благодаря этой технологии ученым уже удалось добиться эффективности передачи излучения от наношипа в пустотелое оптоволокно в 90%. Методика позволит существенно расширить применение таких волокон, по своим характеристикам превосходящих традиционные кабели со стеклянным сердечником. Пустотелые волокна особенно эффективны для передачи мощного лазерного излучения.

Чтобы создать подобную оптическую систему, ученые поместили наношип в пустотелое одномодовое оптоволокно и запустили мощный 1064-нанометровый лазер. Как только лазерный луч достигал заточенного наконечника, он начинал расходиться за пределы наношипа в пустое пространство внутри кабеля. По мере сужения наконечника свет начинал отражаться от стенок волокна обратно к шипу. Этот отраженный свет оказывал механическое воздействие на наношип, образуя устойчивую оптическую ловушку — шип удерживается в нужном положении исключительно с помощью света и не требует для своей стабилизации какой-либо электроники. Это открывает широкие возможности для применения перспективных пустотелых волокон, поскольку даже при смещении каких-либо компонентов системы наношип самостоятельно выравнивает и стабилизирует свое положение внутри волокна.