Як можна змусити оптичне волокно пропускати світло тільки в одному напрямку? Відповідь на цей та кілька інших подібних питань знайшли дослідники з університету Іллінойсу, які використовували в своїх цілях явище індукованої прозорості на основі ефекту розсіювання Мандельштама-Бріллюена (Brillouin Scattering Induced Transparency, BSIT). Оптичне волокно, в якому було викликане це явище, безперешкодно пропускало світло в одному напрямку, повністю розсіюючи при цьому світло, рухається в зворотному напрямку. Крім цього, BSIT-явище дозволило реалізувати такі дивовижні ефекти, як уповільнення або прискорення швидкості руху імпульсів світла. Таке нелінійне поведінку оптичного волокна може стати основою принципів роботи нових оптичних приладів, ізоляторів, напівпровідників і циркуляторов, які є частинами базового набору компонентів для будь-якого конструктора складних оптичних пристроїв.Слід зазначити, що запропонована вченими реалізація BSIT-явища досить проста, в ній використовується найтонше скляне оптичне волокно і крихітна скляна сфера, розташована в безпосередній близькості від волокна.»Світло з певною довжиною хвилі, що переміщається по тонкому оптичному волокну, може поглинений микрорезонатором, в нашому випадку маленькій скляній сферою, яка розташована практично поруч з волокном» — розповідає Гаурав Баль (Gaurav Bahl), вчений з університету Іллінойсу, — «Використовуючи явище BSIT, ми можемо керувати характеристиками микрорезонатора, роблячи прозорою або непрозорою систему в цілому, або дозволяючи їй пропускати світло тільки в одному напрямку».У своєму пристрої вчені змусили працювати надзвичайно слабкі сили, що виникають в результаті взаємодії світла з матерією. Ці сили є джерелом механічних коливань звукової частоти з дуже малою амплітудою, що діють в нанорозмірній області. А використання деяких принципів так званої оптомеханики, ці крихітні сили можуть бути збільшені на кілька порядків їх величини, змінюючи фізику поведінки і взаємодії зі світлом частинок матеріалу, рідини або газу.»Ефект BSIT відбувається в результаті взаємодії світла зі звуковими хвилями, що виникають в матеріалі резонатора під впливом променя світла керуючого лазера. Все це є абсолютно новим фізичним ефектом, який ніколи не спостерігався і вивчався раніше, але який ми збираємося змусити працювати на користь людям».Ефект BSIT може використовуватися для зменшення або збільшення швидкості руху групи фотонів світла, іншими словами, імпульсу. Вчені фізики називають такий світ «швидким» або «повільним». Предметом найбільшого інтересу є повільний світло, так як він може використовуватися в якості сховища квантової інформації, в якості буфера оптичних систем, які стануть частиною квантових комп’ютерів майбутнього.»Досить давно відомо, що за допомогою ефекту розсіювання Мандельштама-Бріллюена можна отримати швидкий і повільний світло» — розповідає Гаурав Баль, — «Але створене нами пристрій має набагато менші габарити і використовує на порядки менше енергії, ніж всі інші створені раніше подібні пристрої. Однак, для того, щоб отримати настільки хороші фізичні і оптичні характеристики, нам довелося пожертвувати шириною пропускання нашого пристрою, іншими словами, воно буде працювати тільки зі світлом певної довжини хвилі».Існуючі оптичні пристрої, такі, як ізолятори і циркуляторы, створюються на базі магнитооптического ефекту Фарадея. Це вимагає використання магнітних полів для керування оптичними властивостями спеціальних матеріалів на основі феромагнетиків. Незважаючи на простоту реалізації, використання магнітних полів і унікальних матеріалів робить неможливим створення оптичних пристроїв в масштабах кристалів чіпів, і це є причиною майже повної відсутності реалізацій оптичних систем-на-чіпі.»Нам же вдалося створити оптичний пристрій, що не вимагає ніяких магнітів і не потребує спеціальних феромагнітних матеріалах» -розповідає Гаурав Баль, — «І такі пристрої без обмежень можуть виготовлятися на будь-яких підприємствах, що займаються виробництво оптичних або електронних пристроїв».