Die Forscher untersuchten nun mittels Computersimulationen die Veränderung der optischen Eigenschaften eines photonischen Kristalls, wenn dieser einer mechanischen Schockwelle ausgesetzt wird. Eine derartige Welle könnte etwa durch eine Pistolenkugel erzeugt werden, die auf den Kristall auftrifft. In der Simulation wanderte die Schockwelle mit Schallgeschwindigkeit durch den Kristall. Dadurch wurden die Kristallebenen in der Umgebung der Schockfront zusammengequetscht.
Wenn nun gleichzeitig ein Lichtstrahl durch den Kristall gesendet wird, kann ein überraschender Effekt eintreten: In der Simulation zog sich der Kristall in der Nähe der Schockfront so stark zusammen, dass der Lichtstrahl darin gefangen wurde. Er reflektierte viele Tausend Male zwischen dem gequetschten und dem ungestörten Bereich des Kristalls hin und her.
Da die Schockwelle durch den Kristall wanderte und sich somit die von ihr erzeugten ?Spiegel? bewegten, veränderte sich die Frequenz des gefangenen Lichts ? ein in der Fachwelt als ?Doppler-Effekt? bekanntes Phänomen. Wenn die so verschobene Frequenz nun nicht in die Bandlücke des photonischen Kristalls fiel, konnte der Lichtstrahl diesen verlassen ? in einer anderen Farbe.
Die Größe der Frequenzverschiebung sollte eigentlich von dem Verhältnis der Schallgeschwindigkeit der Schockwelle und der Lichtgeschwindigkeit abhängen und damit recht klein sein. Die Computersimulationen zeigen allerdings, dass durch clevere Wahl des photonischen Kristalls ein sichtbarer Lichtstrahl auch in Infrarotlicht oder sogar in Terahertz-Wellen umgewandelt werden kann. Die Ursache der großen Frequenzverschiebungen ist allerdings noch nicht bekannt.
Joannopoulos will die Vorhersagungen seiner Simulationen nun durch Experimente überprüfen. Dabei sollen die Kristalle in der Tat mit Pistolenkugeln beschossen werden. Da die vorhergesagten Effekte innerhalb einer Zehntausendstel Mikrosekunde eintreten sollten, könnten die Frequenzverschiebungen des Lichts so vor dem Auseinanderbersten des Kristalls beobachtet werden.
