Conjugación de fase acústica

La conjugación de fase acústica es un conjunto de técnicas destinadas a realizar la conjugación de fase en ondas acústicas . ^{[ 1 ]}

La conjugación de fase acústica puede aparecer en un sólido cuando la velocidad del sonido se modula mediante un campo electromagnético. La generación de la onda conjugada puede considerarse como la desintegración de un fotón en dos fonones, como se muestra en el diagrama. Los dos fonones tienen vectores de onda opuestos k y -k (se propagarán en direcciones opuestas) y una frecuencia dos veces menor que la del fotón. ^{[ 1 ]}

Las técnicas de bombeo paramétrico se pueden realizar en varios medios: ^{[ 1 ]}

• En los cristales piezoeléctricos, un efecto piezoeléctrico no lineal producirá una modulación de fracciones de un porcentaje.
• En los cristales magnéticos, se puede lograr una modulación de decenas de por ciento mediante el acoplamiento magnetoacústico, que se puede mejorar combinando los efectos de transición de magnetostricción y reorientación de espín o utilizando la resonancia magnetoacústica.  Se puede obtener una amplificación "supercrítica" o "gigante", de hasta 80 dB, más allá del umbral de inestabilidad de los fonones en medios magnetoacústicos.
• En los semiconductores, la interacción paramétrica entre fonones y plasmones puede generarse mediante un campo eléctrico alternativo o un bombeo óptico modulado.

Las propiedades de autocompensación de la distorsión de fase y autoenfoque de la onda conjugada se utilizan en técnicas de ensayos no destructivos. En terapia médica, pueden combinarse con la amplificación gigante para la destrucción de tumores, como en la litotricia y la terapia de hipertermia . ^{[ 1 ]}

La obtención de imágenes acústicas puede mejorarse aplicando conjugación de fase selectiva a algunos armónicos de la onda incidente. Esto reduce la distribución focal de dichos armónicos y disminuye los lóbulos laterales y el ruido de reverberación, aumentando así la resolución de la imagen. ^{[ 2 ]}

La conjugación selectiva de fase acústica puede utilizarse para detectar objetos isoecogénicos cuyos parámetros no lineales difieren de los del medio. Las propiedades acústicas lineales de dichos objetos son similares a las del medio, lo que los hace invisibles con las técnicas de ecografía tradicionales. ^{[ 3 ]}

Another field of application is nonlinear ultrasonic velocimetry, one order of magnitude more precise than with the usual Doppler effect.^[2] Phase conjugate velocimeters have proved to correctly measure the flow velocity in the case of laminar flows in tubes, vortex flows under rotating disks and immersed jets in water.^[3]

• Phase conjugation
• Optical phase conjugation
• Time Reversal Signal Processing