विज्ञान

जमे हुए ऑप्टिकल फाइबर में रोशनी और ध्वनि 1,000 गुना ज्यादा मजबूती से जुड़ीं

जर्मनी के मैक्स प्लांक इंस्टीट्यूट ऑफ द साइंस ऑफ लाइट (MPL) सहित शोधकर्ताओं ने एक खास ऑप्टिकल फाइबर के तरल कोर को जमाकर, सामान्य ऑप्टिकल फाइबर से 1,000 गुना से भी ज्यादा मजबूत रोशनी-ध्वनि पारस्परिक क्रिया हासिल की है।

22 अगस्त 2026 को 8:59 pm बजे

एक नज़र में

शोधकर्ताओं ने एक खास ऑप्टिकल फाइबर के तरल कोर को नाइट्रोजन से -196°C तक ठंडा कर जमाया।
जमा हुआ फाइबर अब भी रोशनी ले जाता है और हाइपरसॉनिक ध्वनि तरंगें भी ले जाता है।
रोशनी-ध्वनि पारस्परिक क्रिया सामान्य ऑप्टिकल फाइबर से 1,000 गुना से ज्यादा मजबूत हो गई।
टीम ने रोशनी में मौजूद जानकारी को धीमी ध्वनि तरंगों में संचित करने वाली 'ऑप्टोअकॉस्टिक मेमोरी' प्रदर्शित की।

चरण दर चरण

1
नाइट्रोजन से -196°C तक ठंडा किया गया फाइबर
2
तरल कोर ठोस में बदलता है
3
जमा फाइबर रोशनी और ध्वनि दोनों ले जाता है
4
प्रकाश-ध्वनि पारस्परिक क्रिया 1,000 गुना मजबूत
5
ऑप्टोअकॉस्टिक मेमोरी प्रदर्शित

जर्मनी के एर्लांगेन शहर में स्थित मैक्स प्लांक इंस्टीट्यूट ऑफ द साइंस ऑफ लाइट (MPL), लाइबनिज़ यूनिवर्सिटी हनोवर (LUH) और जेना स्थित लाइबनिज़ इंस्टीट्यूट फॉर फोटोनिक टेक्नोलॉजीज (IPHT) के शोधकर्ताओं ने एक खास ऑप्टिकल फाइबर के भीतर मौजूद तरल कोर को जमाकर, सामान्य ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में 1,000 गुना से भी ज्यादा मजबूत रोशनी-ध्वनि पारस्परिक क्रिया हासिल की है।

सामान्य ऑप्टिकल फाइबर ठोस कांच के कोर से होकर रोशनी ले जाते हैं। इसके बजाय टीम ने 'लिक्विड कोर ऑप्टिकल फाइबर' (liquid core optical fiber, LiCOF) का इस्तेमाल किया, जिसमें ठोस की जगह तरल कोर होता है, और इसके अंदर के तरल को नाइट्रोजन से -196 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा किया, जिससे यह तरल से ठोस में बदल गया। हैरानी की बात यह रही कि कोर के जमने के बाद भी फाइबर रोशनी ले जाने में सक्षम रहा; जमा हुआ हिस्सा और अब भी तरल बचा हिस्सा, दोनों हाइपरसॉनिक ध्वनि तरंगें भी ले जाते हैं।

जमा हुआ कोर एक बेहद घना, कसकर सीमित वातावरण बनाता है, जो 'ब्रिलुइन-मैंडेलस्टाम प्रकीर्णन' (Brillouin-Mandelstam scattering) नामक प्रभाव के जरिए रोशनी और ध्वनि के बीच पारस्परिक क्रिया को काफी मजबूत कर देता है। अध्ययन के तीन मुख्य लेखकों में से एक और प्रोफेसर बिरगिट स्टिलर के नेतृत्व वाले 'क्वांटम ऑप्टोअकॉस्टिक्स' समूह के शोधकर्ता साइमन ज़ाइडरर ने कहा, "अहम बात यह है कि LiCOF का जमा हुआ हिस्सा रोशनी ले जाने की अपनी क्षमता बनाए रखता है।"

इस मजबूत रोशनी-ध्वनि पारस्परिक क्रिया ने टीम को 'ऑप्टोअकॉस्टिक मेमोरी' प्रदर्शित करने में मदद की, जिसमें तेज़ी से चलती रोशनी की तरंग में मौजूद जानकारी कहीं धीमी ध्वनि तरंगों में स्थानांतरित होकर कुछ समय के लिए संचित रहती है, और फिर वापस रोशनी में बदल जाती है। स्टिलर ने कहा, "तरल कोर को जमाकर, हमने एक बिल्कुल नया भौतिक मंच बनाया है जो संभालने में आसान होते हुए भी अत्यधिक नॉनलीनियरिटी (extreme nonlinearities) देता है।" उन्होंने आगे कहा कि इस स्तर का रोशनी-ध्वनि युग्मन न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग, क्वांटम सूचना प्रसंस्करण, माइक्रोवेव फोटोनिक्स और अति-सटीक सेंसिंग के लिए नई संभावनाएं खोल सकता है।

यह काम MPL के प्रोफेसर मार्कुस श्मिट और IPHT जेना के प्रोफेसर मारियो केम्निट्स के साथ लंबे समय से चल रहे सहयोग पर आधारित है, जिन्होंने लिक्विड कोर ऑप्टिकल फाइबर पर अग्रणी शोध किया था; टीम ने इसमें जमाने की प्रक्रिया जोड़कर फाइबर के भीतर कहीं अधिक नॉनलीनियर प्रभाव हासिल किए।