俄羅斯和芬蘭的研究人員合作進行一項概念驗證計劃，進一步擴展具有較大纖芯直徑的多模光纖用途；研究人員采用高功率雷射與非等向性材料，期望開發出可在光傳輸時保持同調性（coherence）的光纖。保持光的同調性是實現量子計算機與傳感器網絡的必要條件，同時還有助于多模光纖在更遠程通訊應用中取代昂貴的單模光纖。研究人員們在光學學會（Optical Society；OSA）的期刊《Optics Express》上發表他們的研究成果。光纖是現代通訊的骨干。單模光纖由于具有可靠性，在長距離應用中占主導地位；但這種光纖的內徑僅 10 微米（us），且十分昂貴。較低成本的多模光纖內徑寬達 100us，目前主要用于短距離通訊，一般可支持 1，000 公尺距離、1-Gbit/s 的傳輸速度。研究人員正致力于擴展多模光纖的實用性，不僅用于取代單模光纖實現長距離通訊，還可實現量子計算機，以及打造僅需要很少或無需電源執行的分布式傳感器網絡。

　　圖 1：輸出光束中的光輻射強度橫向分布模式 （數據源：MIPT）來自莫斯科物理技術學院（MIPT）、俄羅斯科學院的 Kotelnikov 無線工程與電子研究所 （IRE RAS），以及芬蘭坦佩雷理工大學（Tampere University of Technology）光電研究中心的研究人員們共同投入了這項同調性多模光纖的概念驗證研究。主導該研究計劃的 IRE RAS 總監、MIPT 固態物理學、放射性物理學和應用信息技術副主任 Sergey Nikitov 表示， “量子計算機可能是其中的一種應用；然而，在這項研究中，我們的目的在于探索高功率應用，由于非線性的流程，我們可在其中一根光纖內提高不同光波的功率，并觀察其結果。” 除了 Sergey Nikitov，其他共同作者還包括 MIPT 教授兼 IRE RAS 和俄羅斯量子中心資深研究科學家 Vasily Ustimchik，以及坦佩雷榮譽教授 Jorma Rissanen，他還曾經是 IEEE Richard W. Hamming Medal 的獲獎人。可保持同調性的光纖比半導體傳感器更具有優勢，因為他們幾乎不需要電力，就能處理來自分布式傳感器系統無法發揮作用的結果。此外，這些光纖不僅可用于高功率的雷射系統，還可作為傳感器，因為偏振特性的變化來自于其準確感測環境引起的變化。保護光纖具有優于半導體傳感器的優點，因為它們幾乎不需要電力，并可以處理來自分布式傳感器系統的結果。它們不僅可用在高功率激光系統中，而且作為傳感器的用途來自觀察到的事實，即它們的極化特性的變化使得能夠準確地感測由環境因素引起的變化。