Fibra optoacústica carrega luz e som para computação neuromórfica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/08/2026

Ilustração artística do núcleo da fibra óptica congelada em um capilar de vidro, que guia e acopla ondas de luz e som de forma eficiente.
[Imagem: Philipp Denghel]

Fibra óptica optoacústica

Pesquisadores alemães sintetizaram um novo tipo de fibra óptica que apresenta um acoplamento extremamente eficiente entre a luz e o som.

Isso ocorre graças a um efeito conhecido como espalhamento Brillouin-Mandelstam, que já é conhecido nas fibras ópticas tradicionais, mas é fraco demais para aplicações úteis. Nas novas fibras, o acoplamento optoacústico torna-se mais de 1.000 vezes mais forte do que em fibras ópticas padrão, viabilizando aplicações inusitadas.

Os pesquisadores deram um exemplo de como explorar esse acoplamento criando uma memória optoacústica. Esse componente viabiliza a computação neuromórfica fotônica, uma computação com luz, inspirada no cérebro, e realizada inteiramente dentro das fibras ópticas, sem processadores externos.

Essa arquitetura inovadora funciona utilizando as enormes diferenças de velocidade entre as ondas de luz e as ondas de som: A informação é transferida da onda de luz, mais rápida, para as ondas sonoras, muito mais lentas, e posteriormente convertida de volta em luz.

"Embora demonstrar uma memória optoacústica altamente eficiente seja um primeiro passo fantástico, esse nível de acoplamento luz-som abre novas e empolgantes possibilidades não apenas para a computação neuromórfica, mas também para o processamento de informações quânticas, fotônica de micro-ondas e sensoriamento de alta precisão," disse a professora Birgit Stiller, do Instituto Max Planck para Ciências da Luz, na Alemanha.

Mesmo contando apenas com os componentes fotônicos pouco eficientes disponíveis até agora, a equipe já havia demonstrado todo o potencial da computação neuromórfica avançada usando ondas sonoras e de luz combinadas, no ano passado.

Esquema da dispersão de Brillouin na nova fibra óptica optoacústica.
[Imagem: Simon Seiderer et al. - 10.1364/OPTICA.600056]

Mudança de fase

A criação da nova fibra de elevado acoplamento optoacústico foi possível congelando fibras ópticas de núcleo líquido (LiCOF) em nitrogênio. O resfriamento a -196 °C induz uma mudança de fase no núcleo da fibra, de líquido para sólido.

"O ponto crucial é que a seção congelada da LiCOF mantém sua capacidade de guiar a luz. Além disso, tanto a seção líquida quanto a congelada da fibra também guiam ondas sonoras hipersônicas," detalhou o pesquisador Simon Seiderer.

"Ao congelar o núcleo líquido, criamos uma plataforma física totalmente nova que proporciona não linearidades extremas, sendo ao mesmo tempo fácil de manipular," acrescentou Stiller.

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