ENGINEERINGNET.NL - De onderzoekers laten zien dat ze de waarschijnlijkheid dat zo'n lichtgolf ontstaat kunnen beïnvloeden.
Dit inzicht maakt het mogelijk om de grote lichtintensiteit van een monstergolf te benutten, bijvoorbeeld voor snellere telecommunicatie of gevoeligere sensoren.
Om te testen of het gedrag van licht beïnvloed kon worden, ontwierpen de AMOLF-onderzoekers optische chips met daarop kleine trilholtes waarin zij licht opsloten.
De onderzoekers kozen voor zogeheten chaotische trilholtes. Deze zijn niet perfect rond, waardoor het licht ongestructureerd tegen de wanden botst. Het licht in de chaotische trilholte is daarbij gevoelig voor kleine veranderingen van bijvoorbeeld de invalshoek of de lichtkleur.
Daardoor planten lichtgolven zich in alle richtingen voort, weerkaatsen ze aan de wanden en creëren ze schijnbaar willekeurige interferentiepatronen. Kortom, de chaotische trilholte bevat een kakofonie van licht.
Om monstergolven van licht te onderzoeken, stuurden de fysici via één kanaal hele korte lichtflitsen de trilholte in. Aan de overzijde plaatsten zij twee of meer ontsnappingskanalen waardoor het licht de holte kon verlaten.
De onderzoekers keken zowel met computersimulaties als experimenteel naar het lichtgedrag. Ze zagen dat af en toe op willekeurige posities grote pieken in lichtintensiteit ontstonden: de monstergolven.
De lichtpieken duurden minder dan 200 femtoseconden (een femtoseconde is een biljardste seconde) en waren ook nog eens heel lokaal, in een gebied met een diameter van ongeveer 200 nanometer (200 miljardsten van een meter).
De onderzoekers slaagden er ook in de monstergolven naar hun hand te zetten. Door bijvoorbeeld de ontsnappingskanalen te verbreden, konden golven ontsnappen mits ze onder de juiste hoek het kanaal wisten te raken.
Doordat deze 'lichtstralen' konden ontsnappen, nam de kakofonie van het overgebleven licht af.
Hierdoor vergrootte de kans dat het licht met zichzelf in de pas ging lopen en dus dat er een monstergolf ontstond.
(bron en foto: FOM)
Op de foto:
Driedimensionale weergave van een experimentele waarneming van een monstergolf (rood). In het meetgebied, van 5 bij 5 vierkante micrometer, is verder goed te zien hoe de lichtgolven in een schijnbaar willekeurig patroon heen en weer klotsen.
