Interneteran som vi lever i beror helt på överföringen av stora mängder information över optiska fibrer. Optiska fibrer finns bokstavligen överallt. Faktiskt, den totala längden av optiska fibrer installerade på vår planet är tillräcklig för att nå planeten Uranus och tillbaka. Dock, överföringen av information från punkt A till punkt B räcker inte. Den information som vi skickar och tar emot måste också behandlas. Ljusvågor tar en allt större roll för att ta itu med den uppgiften.

Dessutom, optiska fibrer kan göra mer för oss än bara reläinformation:De utgör en exceptionell avkänningsplattform. Optiska fibrer stödjer mätningar från ett långt avstånd, är helt enkelt installerade i strukturer, och är lämpliga för farliga miljöer. Optiska fibrer stöder också rumsligt fördelad kartläggning, där varje sektion fungerar som en oberoende nod i ett sensoriskt nätverk. I både signalbehandlings- och avkänningsuppgifter, driften av optiska fibrer kan avsevärt underlättas av en annan faktor som kan vara överraskande:ultraljud.

Prof. Avi Zadok från fakulteten för teknik vid Bar-Ilan University, Israel, förklarar att "vi är vana att tänka på spridningen av ljus och ultraljud som två separata världar. detta skulle vara en alltför förenkling. Spridningen av ljus ner i en fiber, till exempel, kan excitera elastiska ultraljudsvågor. På samma gång, samma ultraljudsvågor påverkar och sprider ljus." Ett sådant inbördes samband går utöver en akademisk övning, Prof. Zadok fortsätter. "Ultraljudsvågor kan få optiska fibrer att göra ett bättre jobb. De kan hjälpa oss att välja specifik information som tillhör specifika användare. De kan också utföra avkänningsmätningar utanför själva fiberns gränser, där ljuset inte når." Utformningen och användningen av sådan växelverkan mellan ljus- och ljudvågor är därför av mycket potentiell konsekvens.

I en tidning som nyligen publicerades i Ljus:Vetenskap och tillämpningar , ett team av forskare från Prof. Zadoks grupp analyserar och mäter samspelet mellan ljus och ultraljud i en särskilt intressant klass av fibrer. Doktoranden Gil Bashan förklarar att "de mest vanliga optiska fibrerna kallas singelmodsfibrer. I de möjligheterna att skräddarsy ljus- och ultraljudssamspelet är ganska begränsade. I denna studie vände vi oss till fibrer som kallas polarisationsupprätthållande, eller PM-fibrer. Sådana fibrer är fortfarande lättillgängliga och används i mycket stor skala, så det är inga svårigheter att få tillgång till dem. Dock, de ger oss fler alternativ att spela med."

De viktigaste faktorn i PM-fibrer är att liknande kan föröka sig på två olika sätt. Bashan säger att "ljus som är polariserat i vertikal riktning inuti fibern tar upp en viss hastighet, men ljus som är polariserat i horisontell riktning tar upp ett annat. Denna egenskap hos PM-fibrer var inte avsedd att hjälpa till vid ultraljud. Ändå, vi tycker att det är mycket intressant och användbart för våra syften. När ljuset kan vara antingen "snabbt" eller "långsamt" längs PM-fibern, vi har fler alternativ att välja mellan, och större frihet att designa och använda samspelet mellan ljus och ultraljud."

Ett särskilt intressant resultat är avlägsnandet av symmetri mellan utbredningsriktningarna. Studiekamrat Hagai Diamandi förklarar att "i standardförhållanden, ljus ska spridas på samma sätt antingen från vänster till höger, eller från höger till vänster. Fysiken känner ingen skillnad. Ultraljudsvågorna som stöds av PM-fibrer kan ändra på det. När den väl har introducerats, de kan leda till icke-ömsesidighet. Ljus i en riktning växlas mellan vertikalt och horisontellt tillstånd, men det händer inte i motsatt riktning av spridningen." Icke-ömsesidig spridning är i grunden intressant, men de kan också hjälpa till i avancerade sensornätverk, som förklaras i. Diamandi drar slutsatsen att "det har förekommit lysande rapporter om icke-ömsesidig utbredning av ljus på grund av ultraljud tidigare. Men tidigare demonstrationer krävde specialfibrer eller fotoniska kretsar som är specialtillverkade i forskningslaboratorier. Dessa PM-fibrer kommer från hyllan. ."