EO

Natuurkundigen vangen licht in het oog van een storm

07 juni 2018 om 08:12 uur

In het midden van een orkaan is het rustig. Maar niet alleen orkanen hebben een oog, blijkt nu. Natuurkundigen van onderzoeksinstituut Amolf en de Universiteit van Amsterdam hebben namelijk licht gevangen in het oog van een lichtwervel. Op termijn zouden lichtorkanen nuttig kunnen zijn bij de fabricage van kleine lasers.


"Het is alsof je licht opsluit in een gevangenis met onzichtbare muren", zegt onderzoeker Hugo Doeleman van Amolf. "Het licht kan alle kanten op, maar doet dat niet."


Doeleman vertelt dat veel mensen in zijn vakgebied gefascineerd zijn door een in 2013 ontdekt verschijnsel dat ook in licht kan optreden: een bound state in the continuum, oftewel Bic. Men spreekt over een Bic als lichtgolven ergens gevangen blijven zitten, zonder dat er iets is dat ze tegenhoudt.


In 2014 voorspelde een groep onderzoekers van MIT, Harvard en Yale dat deze Bics het middelpunt zijn van een soort wervel van licht. Doeleman heeft nu met collega's het bestaan van die wervel experimenteel bewezen. Ze wisten een lichtorkaan te maken en aan te tonen dat het licht inderdaad is ingesloten in een zogeheten polarisatiewervel: het licht kan niet ontsnappen uit het oog.

 

Twee lichtresonatoren

Om een Bic te maken, is een sample nodig waarin invallend laserlicht door twee afzonderlijke lichtresonatoren wordt verstrooid. Amolfs sample bestond uit een rij siliciumnitride balkjes op een dun, glazen membraan. Door de interferentie tussen het licht uit beide resonatoren ontstaat er een draaikolkachtige vorm in de polarisatierichting van het licht. Dit gebeurt rondom het punt waar het licht opgesloten zit: het oog. "In het oog van de draaikolk zijn de resonatoren precies zo uitgebalanceerd dat ze elkaar door interferentie uitdoven. En zo vormt zich de onzichtbare muur die het licht opsluit.

 

Fotonica

"Bijzonder is dat de wervel het ogenschijnlijk gevangen licht ‘robuust' maakt. Zolang de wervel er is, is er een oog. Kleine imperfecties kunnen de wervel wel verplaatsen of vervormen, maar dan beweegt het oog mee. Pas als de wervel helemaal verdwijnt, verdwijnt ook het opgesloten licht." Dat kan handig zijn voor toepassingen in de fotonica: het betekent dat de lichtorkaan tolerant is voor afwijkingen, die altijd voorkomen.


Op termijn zouden lichtorkanen nuttig kunnen zijn bij de fabricage van kleine lasers. Doeleman: "Om een goede laser te maken, moet je licht een tijd kunnen vasthouden en concentreren." Zo'n kleine laser zou je vervolgens kunnen plaatsen op een fotonische chip. "Maar dat is de lange termijn. Nu zijn we vooral gegrepen door het fenomeen zelf. We staan nog aan het begin van het ontdekken wat er allemaal mee kan."

 

Reacties (1)

Kewl! Echt gaaf!
freek jensen, 28 februari 2019 10:29
 

Gerelateerd nieuws

Fotonen in het gevang: onderzoekers sluiten licht op in fotonisch kristal

Fotonen in het gevang: onderzoekers sluiten licht op in fotonisch kristal

Een miniatuur gevangenis voor fotonen: dat is de nanocavity die onderzoekers van de Universiteit Twente hebben ontdekt. Het is een uiterst kleine holte die van alle kanten wordt omgeven door een fotonisch kristal, een…

De Larense Denker van Rodin in ere hersteld met 3D-techniek

De Larense Denker van Rodin in ere hersteld met 3D-techniek

In 2007 werd het bronzen beeld ‘De Denker’ van Rodin gestolen uit de beeldentuin van museum Singer Laren. Twee dagen later werd het zwaar beschadigd teruggevonden. Een jaar later benaderde het museum Tonny Beentjes,…

Nieuwe deeltjes ontdekken met behulp van zwarte gaten

Nieuwe deeltjes ontdekken met behulp van zwarte gaten

Sommige theorieën die verder gaan dan het Standaardmodel van de elementairedeeltjesfysica voorspellen dat er nieuwe, ultralichte deeltjes bestaan met veel kleinere massa’s dan die van de lichtste bekende deeltjes in…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Pilz configureerbare besturingssystemen volop in ontwikkeling

De configureerbare besturingssystemen PNOZmulti 2 van Pilz hebben veel functies en zijn flexibel inzetbaar. U kunt de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

18 maart 2019, Hilversum

Conferentie Nederland Digitaal

Wetenschap, bedrijfsleven, maatschappelijke organisaties en overheid zijn uitgenodigd voor de eerste...

18 maart 2019, Eindhoven

Time series analysis and forecasting

Bij het analyseren van time series zoek je naar structuren en patronen om het onderliggende proces te...

Meer agendapunten »