Millionstel Meter kleine Kugeln aus Siliziumdioxid bilden die Herzstücke von neuen, hoch effizienten Mikrolasern. US-Physiker haben entdeckt, dass die winzigen Kugeln einfallende Lichtwellen sehr gut speichern können und ab einer bestimmten Schwelle kohärentes Laserlicht aussenden. Diese Mikrolaser, die die Forscher in der Fachzeitschrift Nature präsentieren, könnten für die optische Datenleitung oder zur Untersuchung der Quantennatur von Licht verwendet werden.
In der Kugel kreist das Licht nahe der Oberfläche, beschreiben Kerry Vahala und seine Kollegen vom California Institute of Technology in Pasadena die Lichtspeicherung. Eingeklemmt zwischen zwei Glasfasern werden über den einen optischen Leiter Lichtwellen in die Kugel eingekoppelt. Die Intensität des Lichtes, das auf einer Umlaufbahn in der Kugel schwach grün strahlt (Foto), nimmt nach und nach zu. Ab einen gewissen Wert sendet die Kugel kohärentes Laserlicht verschiedener Wellenlängen in die zweite Glasfaser aus. Die Ursache dafür bildet die so genannte Raman-Streuung, der das Licht innerhalb der Kugel ausgesetzt ist.
Obwohl das Licht relativ schwach ist, hat diese Laserkugel den Vorteil, dass mit tausendfach geringeren Leistungsschwelle gepumpt werden kann als andere Laser. Wegen seiner geringen Größe könnte der Laser zusammen mit Glasfaserkabeln für eine bessere Lichtleitung von Daten eingesetzt werden. Auf der anderen Seite versuchen die Forscher, die Intensität sogar noch extrem zu verringern, um das Verhalten einzelner Lichtteilchen in Wechselwirkung mit der mikroskopischen Siliziumoxid-Kugel zu untersuchen.
Jan Oliver Löfken
