Gebändigtes UV-Licht

Leitet man UV-Licht durch eine spezielle gasgefüllte Hohlglasfaser, ergeben sich ungeahnte Möglichkeiten

UV-Licht wird von den meisten Materialien absorbiert und verursacht oft Schäden - deshalb verwenden wir zum Beispiel Sonnencreme. Doch richtig eingesetzt, ist UV-Licht sehr erhellend: So kann man die Eigenschaften von Molekülen mit höchster Präzision zu untersuchen. Wissenschaftler können einem komplexen Molekül bei der Arbeit zuschauen, wenn es sich faltet, vibriert oder dreht.

Die Abteilung Photonische Kristallfasern (PCF) von Philip Russell am Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts verwendet Glas-PCFs als "Lichtkabel". Eine spezielle Art von eigens entwickelten Kristallfasern hat einen Hohlkern, in dem UV-Licht eingefangen und transportiert werden kann, ohne den Kern zu beschädigen. David Novoas Team innerhalb der PCF-Abteilung untersucht, was passiert, wenn der Kern mit Wasserstoffgas gefüllt wird.

Licht aus einem handelsüblichen Laser in Schuhkartongröße lässt die Wasserstoffmoleküle synchron im Faserkern schwingen. Diese Schwingungen übertragen sich auf das durchgeleitete Licht, und verändern damit dessen Frequenz. Das gesamte System ist so klein, dass es auf eine Tischplatte montiert werden kann. Ohne den Oszillations-Trick in der photonischen Kristallfaser müssten extrem starke und sperrige Laserquellen - im Extremfall sogar im Gebäudemaßstab - eingesetzt werden.

Zukünftige Anwendungen

Das Team könnte sich die Technik beispielsweise in biomedizinischen Labors vorstellen. In Kombination mit einem Mikroskop könnte man mit dem UV-Licht kleinste Strukturen sichtbar machen - etwas, das im durchschnittlichen Labor aufgrund der Größe, Komplexität und den Kosten der gängigsten Systeme zur Erzeugung von UV-Licht bisher nicht möglich ist.

Darüber hinaus wird die Handhabung der UV-Laserstrahlung nicht nur einfacher, sondern auch sicherer: das UV-Licht kann flexibel und direkt von der Quelle zum Einsatzort transportiert werden, ohne dass die Gefahr der Streuung besteht. Dadurch kann das System ohne aufwändige Laserschulung vom Laborpersonal sicher bedient werden.

 

Thresholdless deep and vacuum ultraviolet Raman frequency conversion in hydrogen-filled photonic crystal fiber

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Kontakt

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Leiter Kommunikation, Marketing & Services
Telefon: +49 (0)9131- 7133 805
E-mail: patricia.staudacher-sauer@mpl.mpg.de

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