Wissenschaftler des California Institute of Technology in Pasadena haben eine neue Methode zur Kontrolle hochenergetischer Laserpulse entwickelt. Dabei werden die Pulse durch einen Körper aus etwa einem Millimeter dünnen Glasplatten geschossen, die abwechselnd mit ebenfalls einen Millimeter dünnen Luftschichten angeordnet sind. Aufgrund nichtlinearer Effekte verringert sich der Durchmesser des Lichtbliztes in den Glasschichten, während in den Lufteinschlüssen eine Verbreiterung stattfindet. Somit bleibt der Durchmesser des Strahls bei seinem Durchgang durch den Körper im Mittel konstant.
Wenn ein energiereicher Laserstrahl durch einen Körper geleitet wird, so verändert sich dessen Brechungsindex aufgrund von so genannten nichtlinearen Effekten. Eine Vergrößerung des Brechungsindex führt zu einer Fokussierung des Strahls, während der umgekehrte Vorgang eine Verbreiterung des Strahles mit sich bringt. Diese Vorgänge sind oft unerwünscht, so zum Beispiel in bestimmten Anwendungen in der Telekommunikation oder in der Materialforschung.
Demetri Psaltis und seine Kollegen aus Pasadena haben nun eine einfache Methode zur Leitung eines Pulses entwickelt, so dass dessen Breite beim Austritt aus dem Körper der Eintrittsbreite entspricht. Der Körper besteht aus einer abwechselnden Folge von Glas- und Luftschichten. Wie erwartet verringert sich die Breite des Pulses in den Glasschichten ? dies wird allerdings dann durch die in den dazwischenliegenden Luftschichten stattfindende Verbreiterung des kurzen Strahls ausgeglichen (siehe Film).
Der Körper der Pilotstudie bestand aus nichts weiterem als einer Abfolge gewöhnlicher Mikroskopdeckplättchen. Psaltis glaubt allerdings, dass seine Methode zur Kontrolle nichtlinearer Effekte mithilfe von periodischen Stoffen allgemein gültig ist und somit auch in industriellen Anwendungen eingesetzt werden kann.
Demetri Psaltis (CalTech) et al. Physical Review Letters (kommende Ausgabe) Stefan Maier
