Световой фонарь для нескольких ручьёв экспресс
Свет в оптоволокне похож на ручей: он течёт внутри стеклянной нити и не выплёскивается наружу. Толстая нить пропускает много ручейков сразу, тонкая — только один. Астрономам часто нужно перелить свет из толстой нити в несколько тонких, чтобы разложить его по цветам. Для этого уже давно используют устройство, которое называют световым фонарём: оно мягко, без брызг, переводит свет из одного толстого волокна в пучок тонких.
Теперь инженеры сделали фонарь наоборот. Они взяли несколько толстых волокон и соединили их в одно толстое. Свет из всех волокон сливается в один поток, как несколько ручьёв впадают в реку. Потери при этом меньше десяти процентов — почти весь свет доходит до конца. Такое устройство собрали и проверили на разных длинах волн, и оно работает одинаково хорошо.
Зачем это нужно? Большие телескопы собирают свет с большой площади, но передать его в приборы трудно. Новый фонарь позволяет объединять свет от нескольких частей зеркала без потерь и без сложной настройки. Это шаг к телескопам, которые не требуют идеально ровного света на входе — а значит, их проще строить и обслуживать.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2608.18912v1
Photonic lanterns have been widely used in astronomy as low-loss multiplexing devices, typically coupling light from a multimode input into several single-mode outputs. In this work, we present the first multimode-to-multimode photonic lantern specifically designed to combine light from several multimode fibers into a single multimode waveguide. We fabricated and characterized the devices at multiple wavelengths to evaluate the performance of the adiabatic multimode transition. The measured efficiencies exceed $$90\ \%$$, demonstrating low-loss multimode propagation and efficient modal transfer through the lantern structure. This architecture enables efficient multimode beam combination and represents a significant step toward scalable modular telescope concepts without requiring diffraction-limited injection.
Свет в оптоволокне может пройти сотни километров и потерять меньше одного процента энергии — как если бы фонарик светил сквозь окно толщиной с гору.
Световые фонари вдохновляют писателей-фантастов: в романе «Свет далёких звёзд» такие устройства соединяют корабли в единую сеть.