Optischer Schalter

US-Wissenschaftler entwickeln Anti-Laser

Physiker der Yale-Universität haben ein Gerät entwickelt, das Laserlicht nahezu vollständig absorbiert. Dieser Anti-Laser könnte künftig in optischen Computern eingesetzt werden.

Artikel veröffentlicht am 18. Februar 2011, 11:47 Uhr, Werner Pluta

Eine Forschergruppe um A. Douglas Stone von der Yale-Universität in New Haven im US-Bundesstaat Connecticut hat einen Anti-Laser entwickelt. Das Gerät, Coherent Perfect Absorber (CPA) genannt, absorbiert Laserlicht.

Laser heben sich auf

Der CPA besteht aus einem optischen Resonator aus Silizium. Das Silizium dient sozusagen als Dämpfmaterial. Auf den CPA werden zwei Laser gerichtet. Die beiden Strahlen treffen in dem dünnen Silizium-Wafer aufeinander und heben sich auf. Die Energie wird in Form von Wärme an das Silizium abgegeben.

Stone und seine Kollegen veröffentlichten im vergangenen Jahr eine Studie, in der sie die Theorie des Anti-Lasers beschrieben. In Zusammenarbeit mit der Gruppe seines Kollegen Hui Cao bauten die Wissenschaftler dann einen 1 cm großen Prototyp. Der absorbierte etwa 99,4 Prozent des einfallenden Laserlichts, wie die Forscher im US-Wissenschaftsmagazin Science berichten.

99,999 Prozent

Für den Versuch setzen die Forscher eine Lichtquelle im nahen Infrarotspektrum ein, weil Silizium Licht in diesem Frequenzbereich absorbiert. Stone glaubt aber, dass es möglich ist, den CPA so zu modifizieren, dass der auch andere Frequenzen, etwa sichtbares Licht, absorbiert. Außerdem sollen die CPAs leistungsfähiger werden: Der Theorie nach müsste es möglich sein, 99,999 Prozent des Lichts zu absorbieren. "Ich bin zuversichtlich, dass wir uns dieser theoretischen Grenze nähern, wenn wir ausgeklügeltere CPAs bauen."

Anwendungen sieht Stone beispielsweise in optischen Computern, etwa als optischer Schalter, sagte er der BBC. Dafür müssen die CPAs kleiner werden. Allerdings soll das machbar sein: Computersimulationen hätten, so Stone, ergeben, dass es möglich sei, 6 Mikrometer große CPAs zu bauen. Anwendungen für den militärischen Bereich, etwa als Schutzschild gegen Laserwaffen, hat der Physiker nicht im Sinn.