Kunst-opaal zet licht bijna stil

Natuurkundigen beginnen technieken onder de knie te krijgen waarmee licht vertraagd en zelfs stilgezet kan worden...

In een reeks publicaties in het vaktijdschrift Physical Review Letters laten onderzoekers van de universiteiten van Amsterdam en Utrecht zien dat kunstmatige opalen, materialen die slecht in heel bepaalde richtingen licht doorlaten, lichtpulsen tot ver onder de normale lichtsnelheid afremmen.

Zulke fotonische materialen worden mogelijk ooit bruikbaar in computers die met lichtpulsen werken in plaats van met elektriciteit. Daarvoor is het nodig dat lichtpulsen gemanipuleerd en opgeslagen kunnen worden.

Fotonische materialen bestaan doorgaans uit een mengsel van twee fijnverdeelde stoffen, die licht op zeer verschillende wijze breken. Lichtpulsen in bepaalde richtingen worden daardoor zo vaak gebroken dat ze tot stilstand komen, doordat de lichtgolven zich minder dan één golflengte kunnen voortplanten.

De nieuwe publicaties geven aan dat zulke processen optreden in heel verschillende kunstopalen als poreus titaandioxyde, geordende polystyreenbolletjes in water, en luchtbelletjes in sponsachtig galliumfosfide.

Lichtpulsen kunnen zich daarin in meer dan de helft van alle richtingen al niet meer voortplanten, maar volledige opsluiting is nog niet bereikt. 'De kooi is half af', aldus onderzoeksleider prof. dr. Ad Lagendijk. Voor het echt stilzetten van lichtpulsen zijn combinaties nodig van materialen met nog uiteenlopender optische eigenschappen.

Meer over