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Elastischer Laser mit variabler Farbe

Von Rainer Scharf

Einen elastischen Laser, dessen Licht seine Farbe verändert, wenn man ihn deformiert, haben Forscher um Heino Finkelmann von der Universität Freiburg entwickelt. Der Laser besteht aus einer zwei zehntel Millimeter dicken Gummifolie, deren Moleküle schraubenförmig angeordnet sind. Es handelt sich bei diesem Material um ein sogenanntes cholesterisches Flüssigeinkristall-Elastomer. Die molekularen Schraubenstrukturen sind senkrecht zur Folie orientiert und haben normalerweise eine Ganghöhe von rund 300 Nanometern. Unter Ganghöhe versteht man den Abstand zwischen zwei Schraubenrillen. Zieht man am Rand der Folie, so wird sie in der Mitte dünner, und die Ganghöhe der Schrauben verringert sich. Dadurch ändern sich die optischen Eigenschaften der Folie. Die Schraubenstrukturen reflektieren besonders stark solches Licht, dessen Wellenlänge ein Vielfaches der Ganghöhe beträgt. Löst man in der Gummifolie einen fluoreszierenden Farbstoff und bestrahlt sie dann mit einem Laser, so wird die Folie ihrerseits zu einem Laser. Dabei übernehmen die lichtreflektierenden Schraubenstrukturen die Aufgabe der Spiegel, die bei einem herkömmlichen Laser das Licht so lange festhalten, bis es ausreichend verstärkt ist. Durch Ziehen an der Gummifolie verringert man die Ganghöhe der Schraubenstrukturen und damit die Wellenlänge des Lichtes, das in der Folie reflektiert und zu Laserlicht verstärkt wird. Auf diese Weise konnten die Forscher die Farbe des Laserlichts stufenlos von Orange bis Grün variieren. Laser mit variabler Farbe haben zahlreiche Anwendungen, zum Beispiel in der optischen Telekommunikation. 

Frankfurter Allgemeine Zeitung, 06.06.2001, Nr. 129 / Seite N3

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