Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lichtstrahlen an verborgene Orte folgen

28.04.2009
Physiker der Universität Jena untersuchen Lichtausbreitung in optischen Wellenleitern

Genauso wie Autos, die durch einen Tunnel fahren, wird Licht in optischen Fasern erst wieder sichtbar, wenn die Strahlen am Ende der Faser austreten - normalerweise. Physiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben den Weg des Lichts durch Systeme solcher Wellenleiter jetzt genauer untersucht und im Detail beobachtet, was mit dem Lichtstrahl geschieht.

"Die Krümmung des Wellenleitersystems hat Einfluss auf die Beugung, also die Diffusion des Lichtes zwischen benachbarten Wellenleitern", erläutert Felix Dreisow vom Institut für Angewandte Physik der Universität Jena. Zusammen mit seinen Kollegen von der Arbeitsgruppe "Ultraschnelle Optik" um Prof. Dr. Stefan Nolte hat er herausgefunden, dass durch eine Kombination verschiedener Krümmungsprofile diese Beugung des Lichtes gezielt beeinflusst und sogar fast vollständig unterbunden werden kann. "Es ist uns gelungen, diesen Effekt auch polychromatisch, also für Licht verschiedener Wellenlängen, zu realisieren", beschreibt Dreisow die Besonderheit der Forschungsergebnisse. Diese haben die Jenaer Wissenschaftler nun zusammen mit australischen Kollegen im renommierten Fachblatt "Nature Physics" veröffentlicht.

Die verwendeten Wellenleiter stellten die Jenaer Forscher mit Hilfe ultrakurzer Laserpulse her. Mit diesem Verfahren werden im Jenaer Institut für Angewandte Physik transparente Materialen wie Gläser, Kristalle oder auch Polymere auf mikroskopischer Ebene modifiziert. "Normalerweise dringen Strahlen einfach durch Glas hindurch", so Arbeitsgruppenleiter Prof. Nolte. "Unsere im Femtosekundenbereich arbeitenden Laser können wir jedoch gezielt auf Punkte innerhalb des Volumenmaterials fokussieren und dort kontrolliert Mikrostrukturen erzeugen."

Auf diese Weise haben die Jenaer Forscher die verschieden gekrümmten Wellenleiter mikrometergenau in bis zu zehn Zentimeter lange Glasproben "eingeschrieben". Um das Licht während seiner Ausbreitung durch die so erzeugten "Glastunnel" sichtbar zu machen, wurden bei der Wellenleiterherstellung entstehende Farbzentren genutzt. "Durch das Licht werden diese Zentren angeregt und wir können von außen ein fluoreszierendes Abbild der Lichtverteilung erkennen", beschreibt Felix Dreisow das neuartige Verfahren. So konnten die Wissenschaftler die maßgeschneiderten Beugungseigenschaften der Wellenleitersysteme auch direkt beobachten. "Durch spezielle Krümmungen ist es möglich, die Ausbreitungsrichtung des Lichtes exakt zu kontrollieren", erklärt Prof. Nolte den großen Vorteil der Entdeckung.

Möglichkeiten für eine praktische Anwendung liegen für die Physiker der Universität Jena auf der Hand: "Ob Telekommunikation oder bildgebende Verfahren - überall, wo Photonen durch mikrooptische Systeme oder Glasfasern transportiert werden, ist ein Einsatz denkbar", so Nolte.

Originalpublikation:
Szameit, A., Garanovich, I. L., Heinrich, M., Sukhorukov, A. A., Dreisow, F., Pertsch, T., Nolte, S., Tünnermann, A., Kivshar, Y. S.: Polychromatic dynamic localization in curved photonic lattices. Nature Physics, April 2009, Vol. 5, Nr. 4, 271-275
Kontakt:
Prof. Dr. Stefan Nolte / Dipl.-Phys. Felix Dreisow
Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Albert-Einstein-Str. 15, 07745 Jena
Tel.: 03641 / 947822
E-Mail: f.dreisow[at]uni-jena.de

Manuela Heberer | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord
25.06.2018 | Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)

nachricht Schnelle Wasserbildung in diffusen interstellaren Wolken
25.06.2018 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung für Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der...

Im Focus: Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

Bei der Entwicklung innovativer Superrechner-Architekturen ist Europa dabei, die Führung zu übernehmen. Leuchtendes Beispiel hierfür ist der neue Höchstleistungsrechner, der in diesen Tagen am Jülicher Supercomputing Centre (JSC) an den Start geht. JUWELS ist ein Meilenstein hin zu einer neuen Generation von hochflexiblen modularen Supercomputern, die auf ein erweitertes Aufgabenspektrum abzielen – von Big-Data-Anwendungen bis hin zu rechenaufwändigen Simulationen. Allein mit seinem ersten Modul qualifizierte er sich als Nummer 1 der deutschen Rechner für die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt, die heute erschienen ist.

Das System wird im Rahmen des von Bund und Sitzländern getragenen Gauß Centre for Supercomputing finanziert und eingesetzt.

Im Focus: Superconducting vortices quantize ordinary metal

Russian researchers together with their French colleagues discovered that a genuine feature of superconductors -- quantum Abrikosov vortices of supercurrent -- can also exist in an ordinary nonsuperconducting metal put into contact with a superconductor. The observation of these vortices provides direct evidence of induced quantum coherence. The pioneering experimental observation was supported by a first-ever numerical model that describes the induced vortices in finer detail.

These fundamental results, published in the journal Nature Communications, enable a better understanding and description of the processes occurring at the...

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Neueste Entwicklungen in Forschung und Technik

25.06.2018 | Veranstaltungen

Wheat Initiative holt Weizenforscher aus aller Welt an einen Tisch

25.06.2018 | Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

25.06.2018 | Physik Astronomie

Schnell und innovativ: Jülicher Superrechner ist eine Neuentwicklung aus Europa

25.06.2018 | Informationstechnologie

Leuchtfeuer in der Produktion

25.06.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics