Licht, Ton, Action: Mit Licht das Leben von Schallwellen verlängern

(c) University of Sydney

Informationen, die durch Licht übertragen werden, können in Schallwellen gespeichert werden, die sich 100 000 mal langsamer als Licht bewegen. Diese Zwischenspeicherung ist sinnvoll für eine Vielzahl von Anwendungsbereichen, z.B. in der Informationsverarbeitung oder Sensorik. Hyperschallwellen haben jedoch eine sehr kurze Lebensdauer von wenigen Nanosekunden – zu kurz für viele Anwendungen. Ein Team von Wissenschaftler*innen in Europa und Australien hat gezeigt, dass Licht abklingende Schallwellen auffrischen kann. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Optica veröffentlicht.

Die Technologie der Zukunft, etwa Highspeed-Internet oder Radar- und Sensortechnologie, erfordert die schnelle und wärmearme Übertragung von Informationen. Chips, die statt mit Elektrizität mit Licht und Ton arbeiten, könnten diesen Bedarf decken: Sie verwenden Schallwellen, um die Informationen in Form von Licht, die über Glasfaserkabel übertragen werden, zu speichern und zu übertragen. Elektronen, die Wärme erzeugen, werden dabei nicht benötigt.

Die von Lichtwellen in Schallwellen übertragene Information zerfällt jedoch in wenigen Nanosekunden – zu schnell für mögliche Anwendungen der Technik. Birgit Stiller, Leiterin einer unabhängigen Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts, entwickelte zusammen mit Moritz Merklein aus der Forschungsgruppe Eggleton an der Universität Sydney und Christian Wolff von der Süddänischen Universität eine Methode zur Auffrischung dieser akustischen Wellen.

Den Wissenschaftler*innen gelang es, die Lebensdauer der in Schallwellen gespeicherten Informationen auf dem Chip um 300 Prozent zu verlängern: von 10 Nanosekunden auf 40 Nanosekunden. "Bislang war die Speicherung grundsätzlich durch die Lebensdauer der Schallwellen begrenzt. Mit der Auffrischung der Schallwellen können wir diese Beschränkung überwinden", erläutert Birgit Stiller. Dieser Machbarkeitsbeweis eröffnet viele Möglichkeiten für die optische Signalverarbeitung, Feinfilterung, hochpräzise Sensorik und Telekommunikation.

Weitere Informationen finden Sie in der vollständigen Pressemitteilung.

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