Optical panels 2 and 3

Laser Beams and Guitar Strings
Faisceau laser et cordes de guitare
At the École Polytechnique de Montréal, Dr. Raman Kashyap
and his team have strung a guitar with optical fibre.
They have demonstrated that, if a stretched fibre
is vibrated, multimode interference will produce
a rapidly changing light output that can be detected,
converted to an electrical signal, and played through
a speaker.
This optical system reproduces the rich harmonic
complexity of the string’s vibrations—something that
an ordinary steel-strung electric guitar cannot do.
Raman Kashyap is an international authority on fibre-optic
sensors. His next challenge is to develop an “optical cello.”
Raman Kashyap, Ph.D., et son équipe de l’École
polytechnique de Montréal ont équipé une guitare
avec des cordes en fibre optique. Ils ont démontré
que lorsque l’on produit une vibration dans une fibre
optique étirée, l’interférence multimode produit
une lumière aux changements rapides qui peut être
détectée, convertie en signal électrique et jouée
au moyen de haut-parleurs.
Ce système optique reproduit la riche complexité
harmonique des vibrations produites par les cordes,
chose que les guitares électriques équipées de cordes
d’acier ne peuvent accomplir.
Dr. Christian Cardinal of the École Polytechnique de Montréal
plays a prototype of the optical guitar.
A student helps Raman Kashyap splice two types of fibre, making
a single optical guitar string.
Photo: Raman Kashyap
Raman Kashyap est une autorité mondiale en matière
de capteurs à fibre optique. Son prochain défi est de développer
un « violoncelle optique ».
Christian Cardinal, Ph.D., de l’École Polytechnique de Montréal,
joue d’un prototype de guitare à fibre optique.
Un étudiant aide Raman Kashyap à raccorder deux types de fibre
pour ne faire qu’une seule corde de guitare optique.
Photo : Raman Kashyap
What is Multimode Interference?
Qu’est-ce que l’interférence multimode?
In certain kinds of optical fibre, light travels in multiple beams
or modes. As these beams interfere with one another, they produce
a distinctive light signal. Bending the fibre alters the interference
pattern, changing the intensity of this output.
Dans certains types de fibre optique, la lumière voyage en multiples
faisceaux ou modes. En interférant les uns avec les autres,
ces faisceaux produisent un signal lumineux distinct. En pliant la fibre,
on modifie la forme des interférences et, par conséquant, l’intensité
de ce signal lumineux.
Feel the Vibration
Ressentez les vibrations
Dr. Hans-Peter Loock at Queen’s University is developing
a photonic pickup that uses a fibre Bragg grating
to detect vibrations. When attached to a guitar, this
hair-thin sensor captures the vibrations of the guitar’s
body, and the light output is converted to an electrical
signal to drive a speaker.
Loock and his team have discovered that this system
produces a richer, more complex sound than a conventional
microphone or guitar pickup.
Hans-Peter Loock, Ph.D., de l’Université Queen’s,
développe un capteur photonique qui utilise
un réseau de Bragg sur fibre afin de détecter les
vibrations. Lorsqu’il est relié à une guitare, ce capteur
mince comme un cheveu perçoit les vibrations du corps
de la guitare. La lumière qui en découle est convertie
en signaux électriques qui sont transmis à un haut-parleur.
Loock et son équipe ont découvert que ce système
produit un son plus riche et plus complexe que celui
habituellement produit par un microphone ou un capteur
de guitare conventionnel.
Seven extremely light fibre Bragg
gratings are placed in grooves
in the guitar’s soundboard, where
they will pick up subtle vibrations.
Photo: Dagmar Custom Guitars
Sept réseaux de Bragg sur fibre très
légers sont placés dans les rainures
de la caisse de résonance d’une
guitare, où ils captent des vibrations
très fines.
Photo : Dagmar Custom Guitars
Hans-Peter Loock (seated) and two students study the photonic
guitar’s sound waveform. The photonic pickup is an offshoot
of his research into sensors for chemical analysis.
Threading fibre Bragg gratings
into the photonic guitar
Photo: Dagmar Custom Guitars
Hans-Peter Loock (assis) et deux étudiants analysent
l’oscillogramme du son d’une guitare photonique. Le capteur
photonique découle de ses recherches sur les capteurs
destinés aux analyses chimiques.
Installation de réseaux de Bragg
sur fibre sur une guitare photonique
Photo : Dagmar Custom Guitars
Dr. Jack Barnes prepares the fibre
Bragg gratings to be placed in the body
of the photonic guitar.
Photo: Dagmar Custom Guitars
Jack Barnes, Ph.D., prépare les réseaux
de Bragg sur fibre avant de les installer
dans le corps d’une guitare photonique.
Photo : Dagmar Custom Guitars
What is a Fibre Bragg Grating?
Qu’est-ce qu’un réseau de Bragg sur fibre?
A fibre Bragg grating (FBG) is a short length of optical fibre that
is specially treated to reflect a single wavelength from the light that
passes through it. Vibrations cause the FBG to stretch and compress,
changing the wavelength that it reflects.
Un réseau de Bragg sur fibre est un petit morceau de fibre optique qui
est spécialement traité afin de réfléchir une certaine longueur d’onde
à partir de la lumière qui le traverse. Les vibrations causent l’étirement
et la compression du réseau de Bragg, changeant ainsi la longueur
d’onde qu’il reflète.