Het internettijdperk waarin we leven hangt volledig af van de overdracht van enorme hoeveelheden informatie over optische vezels. Optische vezels zijn letterlijk overal. In feite, de totale lengte van optische vezels die op onze planeet zijn geïnstalleerd, is voldoende om planeet Uranus en terug te bereiken. Echter, de overdracht van informatie van punt A naar punt B is niet voldoende. Ook de informatie die wij versturen en ontvangen moet verwerkt worden. Lichtgolven spelen een steeds grotere rol bij het aanpakken van die taak.

In aanvulling, optische vezels kunnen meer voor ons doen dan alleen informatie doorgeven:ze vormen een uitzonderlijk detectieplatform. Optische vezels ondersteunen metingen vanaf een lange afstand, worden eenvoudig in structuren geïnstalleerd, en zijn geschikt voor gevaarlijke omgevingen. Optische vezels ondersteunen ook ruimtelijk verdeelde mapping, waarin elke sectie fungeert als een onafhankelijk knooppunt van een zintuiglijk netwerk. Bij zowel signaalverwerkings- als detectietaken, de werking van optische vezels kan aanzienlijk worden geholpen door een andere factor die misschien verrassend is:ultrageluid.

Prof. Avi Zadok van de Faculteit Ingenieurswetenschappen van Bar-Ilan University, Israël, legt uit dat "we gewend zijn om de voortplanting van licht en ultrageluid als twee afzonderlijke rijken te zien. dit zou een te grote vereenvoudiging zijn. De voortplanting van licht door een vezel, bijvoorbeeld, kan ultrasone elastische golven opwekken. Tegelijkertijd, dezelfde ultrasone golven beïnvloeden en verstrooien licht." Een dergelijke onderlinge relatie gaat verder dan een academische oefening, Prof. Zadok vervolgt. "Ultrageluidsgolven kunnen ervoor zorgen dat optische vezels beter werken. Ze kunnen ons helpen specifieke informatie te selecteren die van specifieke gebruikers is. Ze kunnen ook detectiemetingen uitvoeren buiten de grenzen van de vezel zelf, waar het licht niet komt." De formulering en toepassing van een dergelijke interactie tussen licht- en geluidsgolven is daarom van groot potentieel belang.

In een onlangs gepubliceerd artikel in Licht:wetenschap en toepassingen , een team van onderzoekers uit de groep van prof. Zadok analyseert en meet het samenspel van licht en ultrageluid in een bijzonder interessante klasse vezels. Promovendus Gil Bashan legt uit dat "de meest standaard optische vezels single-mode vezels worden genoemd. de mogelijkheden om het samenspel van licht en ultrageluid op maat te maken zijn eerder beperkt. In deze studie hebben we ons gericht op vezels die polarisatiebehoud worden genoemd, of PM-vezels. Dergelijke vezels zijn nog steeds gemakkelijk verkrijgbaar en worden op zeer grote schaal toegepast, dus er is geen probleem om er toegang toe te krijgen. Echter, ze geven ons meer mogelijkheden om mee te spelen."

De belangrijkste factor in PM-vezels is dat soortgelijke zich op twee verschillende manieren kan voortplanten. Bashan zegt dat "licht dat in verticale richting in de vezel gepolariseerd is, een bepaalde snelheid aanneemt, echter licht dat in horizontale richting gepolariseerd is, neemt een ander op. Deze eigenschap van PM-vezels was niet bedoeld om te helpen bij ultrasone trillingen. Hoe dan ook, we vinden het erg interessant en nuttig voor onze doeleinden. Wanneer licht langs de PM-vezel 'snel' of 'langzaam' kan zijn, we hebben meer opties om uit te kiezen, en grotere vrijheid om het samenspel van licht en ultrageluid te ontwerpen en te gebruiken."

Een bijzonder interessant resultaat is het verwijderen van de symmetrie tussen de voortplantingsrichtingen. Medestudent Hagai Diamandi legt uit dat "in standaardomstandigheden, licht moet zich op dezelfde manier voortplanten, hetzij van links naar rechts, of van rechts naar links. De natuurkunde kent geen verschil. De ultrasone golven die worden ondersteund door PM-vezels kunnen daar verandering in brengen. Eenmaal geïntroduceerd, ze kunnen leiden tot niet-wederkerigheid. Licht in één richting wordt geschakeld tussen de verticale en horizontale toestanden, maar dat gebeurt niet in de tegenovergestelde richting van voortplanting." Niet-wederkerige voortplanting is fundamenteel intrigerend, maar ze kunnen ook helpen bij geavanceerde sensornetwerken, zoals uitgelegd in. Diamandi concludeert dat "er eerder briljante rapporten zijn geweest over niet-wederzijdse voortplanting van licht als gevolg van ultrageluid. Eerdere demonstraties vereisten echter speciale vezels of fotonische circuits die op maat gemaakt zijn in onderzoekslaboratoria. Deze PM-vezels zijn van de plank ."