光纤电缆（optical fibre cable）是一种通信电缆，由两个或多个玻璃或塑料光纤芯组成，这些光纤芯位于保护性的覆层内，由塑料PVC外部套管覆盖。
通过光纤电缆，我们可以在全国，甚至全球范围内进行快速并准确的通信，通过媒介查找信息，即使这样，它们却不是完美的。如果在高压下制造这些电缆所用的石英玻璃，其信号损耗将更少，这是来自宾夕法尼亚州立大学（Penn State）和日本AGC Inc.的研究人员提出的建议。
宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程学教授约翰·C·毛罗说：“信号丢失意味着我们必须每80至100公里（50至62英里）就使用放大器”。“在该距离之后，将无法正确检测到信号。跨大陆或跨海洋将变得非常重要。”
毛罗说：“玻璃在原子尺度上是异质的。” “它具有随机发生的原子尺度上的开放孔隙。”
光纤电缆中的绞线是由超高纯度石英玻璃制成的。
毛罗说：“从历史上看，大的突破是发现了原来的光纤-如何摆脱玻璃中的水。”
通常，玻璃杯中有大量水，它们会以电信常用的频率吸收信号。使用化学气相沉积的改进形式，可以使纤维不含水。但是，几乎像所有玻璃一样，光纤是在环境压力下制造的。
Mauro和他的团队使用分子模拟研究了制造光纤时压力的影响。他们在npj计算材料中报告了他们的结果。仿真表明，通过玻璃的压力淬火，可以将瑞利散射损失降低50％以上。
玻璃的压力处理将使材料更均匀，并减少结构中的微观孔。这将产生具有较小可变性的较高平均密度的材料。
“我们正在寻找能够控制均值和方差的独立过程，”毛罗说。“我们意识到以前没有探讨过压力尺寸。”
Mauro的工作是分子模拟，但是日本北海道大学电子科学研究所副教授AGC Inc.材料集成实验室的小圆（Madoka Ono）测试了大块的石英玻璃，发现结果符合要求模拟。
毛罗说：“我们发现的佳压力是4吉帕斯卡。” “但是仍然存在需要解决的过程挑战。”
为了在压力下制造光纤，需要在玻璃处于玻璃转变阶段时形成玻璃并在压力下冷却-玻璃处于粘性状态时的温度，而不是固态且不是真正的液态。为此，将需要能够容纳40,000个大气压的压力室。
宾州州立大学材料科学与工程博士后研究员杨永建（Yongjian Yang）也在该项目中工作。AGC公司的Osamu Homma和Shingo Urata。
AGC Inc.和宾夕法尼亚州立大学计算与数据科学研究所的ROAR计算机（以前称为CyberScience高级网络基础设施）为这项研究提供了支持。
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来源：贤集网
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