idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instance:
Share on: 
03/15/2022 16:22

Klang des Lichts: Wie verdrehtes Licht stabile Schallwellen erzeugt

Christina Bornschein Kommunikation und Marketing
Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts

    Werden Laserstrahlen in hohlen Kristallfasern auf eine schraubenförmige Achterbahn geschickt, erzeugen sie akustische Wellen: aus Lichtwellen werden Töne – die allerdings unhörbar für Menschen sind. Dabei wird ein Teil des Lichts zurückgeworfen und ändert schlagartig seine Drehrichtung. Diesen verblüffenden Effekt haben jetzt Forscher*innen des Erlanger Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts experimentell nachgewiesen. Das Phänomen eröffnet Wege zu neuen Anwendungen in der Quantenoptik, Sensorik und Navigation.

    Die Wissenschaftler*innen haben spezielle photonische Kristallfasern hergestellt, die dünner als ein menschliches Haar sind und in deren Inneren sich zahlreiche winzige Hohlräume befinden, die umeinander verdreht sind – fast wie Spiralnudeln. In ihnen zeigen infrarote Laserstrahlen, die kreisförmig polarisiert sind und sich damit mit einer genau definierten Drehbewegung ausbreiten, ein ganz besonderes Verhalten: Ab einer bestimmten Lichtstärke beginnt der Kern der Fasern zu vibrieren. Diese akustischen Wellen schwingen stabil rund 10 Milliarden Mal pro Sekunde auf und ab. Derartige Effekte nennen Physiker*innen Brillouin-Streuung.

    „Gleichzeitig wird ein Teil des Lichts in der Faser zurückgeworfen und kehrt auf einmal seine Drehbewegung um“, erklärt Xinglin Zeng, Postdoc in der unabhängigen Forschungsgruppe von Birgit Stiller am Institut. Er ist Erstautor der Veröffentlichung im Fachmagazin Photonics Research.

    „Das Phänomen eröffnet ein völlig neues Forschungsfeld“, ergänzt Stiller, Leiterin der Gruppe Quanten-Optoakustik. Mit seiner Hilfe könnten künftig Laser-Gyroskope zur Lagebestimmung etwa eines Smartphones, optische Pinzetten oder quantenoptische Schaltungen entwickelt werden.


    Contact for scientific information:

    Birgit Stiller
    birgit.stiller@mpl.mpg.de


    Original publication:

    https://opg.optica.org/prj/fulltext.cfm?uri=prj-10-3-711&id=469852


    Images

    Versuchsaufbau Brillouin scattering in chiral photonic crystal fiber
    Versuchsaufbau Brillouin scattering in chiral photonic crystal fiber
    Xinglin Zeng
    Xinglin Zeng/Max Planck Institute for the Science of Light


    Criteria of this press release:
    Journalists, Scientists and scholars
    Physics / astronomy
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

    Help

    Search / advanced search of the idw archives
    Combination of search terms

    You can combine search terms with and, or and/or not, e.g. Philo not logy.

    Brackets

    You can use brackets to separate combinations from each other, e.g. (Philo not logy) or (Psycho and logy).

    Phrases

    Coherent groups of words will be located as complete phrases if you put them into quotation marks, e.g. “Federal Republic of Germany”.

    Selection criteria

    You can also use the advanced search without entering search terms. It will then follow the criteria you have selected (e.g. country or subject area).

    If you have not selected any criteria in a given category, the entire category will be searched (e.g. all subject areas or all countries).