光纤与爱因斯坦效果

埃尔兰根光科学马克斯普朗克研究所的研究人员已经发现指导光在光子晶体光纤 (PCF) 的新机制。光子晶体光纤是头发般细的玻璃纤维，具有规则的空心渠道运行沿其长度。当螺旋扭曲，空心渠道此螺旋阵列作用于光线在弯曲的光线通过围绕着恒星的引力弯曲空间旅行时由广义相对论的理论所述类似方式。

无芯光纤︰ 如果光子晶体光纤扭曲的它不需要与不同的折射率，能捕获光在其中心的核心。

光纤作为光管。正如管内部墙围了起来，光学纤维通常没有光指导的核心，其玻璃具有较高的折射率比封闭的外部包层的玻璃。折光指数的差异造成光线并将其反映在复合界面被困在像水在管道中的核心。由菲利普 · 罗素，在光的科学，马克斯 · 普朗克研究所主任率领一个团队是第一个成功地指导没有芯光子晶体光纤中的光。

光子晶体给蝴蝶的颜色，也能指导光

典型的光子晶体组成的一块玻璃孔排列的周期性规律贯穿它的体积。因为玻璃和空气都具有不同的折射率，折射率具有周期性结构。这是这些材料被称为晶体的原因 — — 它们的原子形成命令，三维晶格作为发现在结晶盐或硅，例如。在传统的晶体，三维结构的精确设计确定电子，例如造成的电绝缘体、 导体和半导体的行为。

以类似的方式，光子晶体的光学性质取决于定期的三维微结构，例如是负责一些蝴蝶的翅膀，闪闪发光颜色。控制材料的光学特性是能够在各种各样的应用程序很有用。由菲利普 · 罗素和他的团队在埃尔兰根基于马克斯 · 普朗克研究所开发的光子晶体纤维可以用于筛选特定波长不可见光谱或产生很白的光，例如。

如用于电信的所有光学纤维就是如此，所有常规的光子晶体纤维具有核心和熔覆每个都有不同的折射率或光学性质。在光子晶体光纤，充满空气的渠道已经给玻璃折射率不同于它会如果完全实心。

孔在光子晶体光纤中定义的空间

“我们是第一个成功地指导通过无芯光纤的光”为光科学在埃尔兰根说戈登黄从马克斯 · 普朗克研究所。在菲利普 · 罗素的团队中工作的研究人员制作了光子晶体光纤，它的完整的横截面密切挤满了一大批充满空气的通道，每个约千分之一毫米，直径的沿其整个长度的延伸。

虽然常规的 PCF 的核心是实心玻璃，新的光学纤维的横截面视图类似于筛。孔有定期的切分和排列，每一洞包围邻近孔正六边形。”这种结构定义的空间中的纤维，”解释 Ramin Beravat 主要出版物的作者。孔可以被认为是距离标记。内部的光纤然后有一种人工空间的结构而形成的孔的定期格子。

“我们现在有捏造纤维在扭曲的形式，”继续 Beravat。扭曲导致的空心的渠道，缭绕在斜行纤维的长度。研究人员然后传输激光光通过光纤。在定期、 无芯的截面，实际上会期待光均匀地分布自己之间的筛孔一样作为它们的模式决定，即在边缘就像在中心。相反，物理学家发现了一些令人吃惊︰ 光集中在中部地区，传统的光学纤维的核心所在。

在扭曲的光子晶体光纤，光遵循内部纤维的最短路径

黄解释说”的影响有类似于在爱因斯坦的广义相对论，空间的曲率”。这预示着太阳等重的大量会扭曲周围 — — 或者更确切地说，扭曲时空，即相结合的空间三个空间维度与第四维度，时间 — — 像一张纸的橡胶铅球放入其中。光遵循此曲率。然后，两个点之间的最短路径已不再是一条直线，而一条曲线。在一次日食，真的应该从太阳后面隐藏的星星因而成为可见。物理学家称这些短的连接路径”测地线”。

王先生说:”通过扭转光纤，我们光子晶体光纤中的 ‘空间’ 变得扭曲，以及”。这导致了光沿螺旋短程线。这可以通过考虑光总是以最短的路线，通过媒介直觉理解。玻璃纤维丝束充满空气通道之间描述螺旋状排列，定义光线的可能途径。通过宽边上的纤维螺旋路径的长度超过通过更密切伤口在其中心的螺旋，然而，导致弯曲射线路径，在某一半径反映了光子晶体效应的光纤轴向。

扭曲的光子晶体光纤作为一个大型的环境传感器

更多的纤维扭曲、 内光集中的空间越窄。在类似于爱因斯坦的理论，这对应于更强大的引力，从而更大挠度的光。埃尔兰根基于研究者写，产生了光”拓扑通道”（拓扑结构与空间的特性，是保守下连续畸变有关）。

研究人员强调，他们的工作是基础性的研究。他们是一个很少的研究组在这一领域在世界的任何地方工作。然而，他们能想到的几个应用程序，为他们的发现。扭曲的纤维，不扭曲在一定的时间间隔，例如，将允许部分光逃到外面去。光然后可以与这些定义地点环境进行交互。”这可用于传感器的测量吸收的一种媒介，例如”。这些纤维网络可以大面积作为环境传感器收集数据。