當(dāng)玻璃在較高壓力下淬火時(shí)，二氧化硅玻璃中的空隙（如圖中黃色所示）變得更小。全球范圍內(nèi)通過光纖電纜進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的通信是可能的，但盡管如此，它們并不完美�，F(xiàn)在，賓州州立大學(xué)和日本旭硝子玻璃公司的研究人員提出，如果在高壓下生產(chǎn)，用于這些光纜的硅玻璃的信號(hào)損耗會(huì)更小。

“信號(hào)丟失意味著我們每80到100公里（50到62英里）就要使用放大器，”賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)與工程教授John C. Mauro說，“在那個(gè)距離之后，信號(hào)就不能被正確地檢測(cè)到了。跨越大陸或大洋，這將成為一件大事。”

玻璃纖維失去信號(hào)強(qiáng)度是因?yàn)椴Ａг�子結(jié)構(gòu)的波動(dòng)引起的光的瑞利散射。Mauro說：“玻璃在原子尺度上是異質(zhì)的。它在原子尺度上有一個(gè)隨機(jī)出現(xiàn)的開放孔隙�！倍�光纜線是由超高純度的石英玻璃制成的。Mauro說：“從歷史上看，最大的突破是發(fā)現(xiàn)了原始光纖中如何去除其中的水分子�！�

通常情況下，玻璃中含有大量的水分子，可以吸收電信常用頻率下的信號(hào)。使用一種改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法，光纖維中可以幾乎不含水分子。但是，像幾乎所有的玻璃一樣，光纖是在環(huán)境壓力下制造的。

Mauro和他的團(tuán)隊(duì)利用分子模擬來研究制作光纖時(shí)壓力的影響。他們?cè)趎pj Computational Materials雜志上報(bào)告了他們的結(jié)果。模擬結(jié)果表明，采用壓力猝滅法，玻璃的瑞利散射損耗可降低50%以上。

對(duì)玻璃進(jìn)行壓力處理可以使材料更加均勻，并減少結(jié)構(gòu)中的微孔。這將允許我們?cè)谳^少變化條件下創(chuàng)建一個(gè)具有更高的平均密度的材料。

“我們正在尋找能夠控制均值和方差的獨(dú)立過程，”Mauro說，“而我們以前沒有意識(shí)到的壓力這一條件�！�

Mauro的工作是分子模擬，但是日本北海道大學(xué)電子科學(xué)研究所的副教授、AGC公司材料集成實(shí)驗(yàn)室的Madoka Ono測(cè)試了大塊二氧化硅玻璃，發(fā)現(xiàn)結(jié)果與模擬相符。

“我們發(fā)現(xiàn)的最佳壓力是4吉帕，”Mauro說，“但仍有一個(gè)流程挑戰(zhàn)需要解決�！�

為了在壓力下制造光纖，當(dāng)玻璃處于玻璃化轉(zhuǎn)變階段時(shí)，玻璃需要在壓力下成型和冷卻。玻璃是粘性的，不是固體，也不是真正的液體。要做到這一點(diǎn)，需要一個(gè)能夠承受40000個(gè)大氣壓的壓力室。

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