Eine Gruppe von Wissenschaftlern der ETH Lausanne hat ein einfaches Verfahren zur Veränderung der Geschwindigkeit von Lichtpulsen entwickelt, das auf den aus der Telekommunikation bekannten Glasfasern basiert. In Experimenten gelang es den Forschern, die Geschwindigkeit eines Laserpulses mittels eines zweiten Pulses um einen Faktor 4,3 abzubremsen, oder sogar um 40 Prozent zu erhöhen. Diese Methode könnte unter anderem für optische Speicher oder andere Schaltungselemente eingesetzt werden.
Forscher in aller Welt haben innerhalb der vergangenen Jahre eine Vielzahl von Studien durchgeführt, deren Ziel die Veränderung der Lichtgeschwindigkeit eines Laserpulses ist. So gelang es etwa, einen Lichtblitz in einem Gas vollständig zum Stillstand zu bringen, was zu einer neuen Art eines optischen Speichers führen könnte.
Allerdings mussten dazu bisher speziell präparierte atomare Gase eingesetzt werden, da derartige Effekte nur in der Umgebung einer atomaren Resonanz zustande kommen. Luc Thevenaz und seine Kollegen aus Lausanne haben nun allerdings entdeckt, dass ein ähnliches Phänomen auch in Glasfasern auftreten kann.
In ihrem Experiment schickten die Forscher zwei Laserblitze unterschiedlicher Frequenz durch eine Glasfaser, wobei der höherfrequente, als Pump-Puls bezeichnete Blitz von beträchtlich höherer Stärke war. Durch einen nichtlinearen, unter dem Namen Brillouin-Streuung bekannten Prozess wurden dabei akustische Schwingungen in der Faser angeregt, deren Frequenz genau dem Frequenzunterschied der beiden Pulse entsprach.
Überraschenderweise wurde dadurch die Geschwindigkeit des schwachen Pulses beeinflusst, abhängig von der Stärke des Pump-Pulses. Die Forscher glauben, dass dieses Verfahren eine große Zukunft in optischen Speicher- und Schaltungselementen haben wird.
Applied Physics Letters (Band 87 Artikel 081113)
Stefan Maier
