Wie sich Licht in dünner Materialschicht absorbieren lässt

An der TU Wien und der Hebräischen Universität Jerusalem wurde eine „Lichtfalle" entwickelt, in der ein Lichtstrahl sich selbst am Entkommen hindert. Dadurch lässt sich Licht perfekt absorbieren. Das ist entscheidend, um es effizient nutzen zu können. Schwierig ist das aber, wenn die Absorption in einer dünnen Materialschicht stattfinden soll, die normalerweise einen Großteil des Lichts durchlässt.

Nun fanden Forschungsteams der TU Wien und der Hebräischen Universität Jerusalem gemeinsam einen Weg:: Rund um die dünne Schicht baut man mit Spiegeln und Linsen eine „Lichtfalle", in der man den Lichtstrahl im Kreis lenkt und am Ende mit sich selbst überlagert, so dass er sich selbst blockiert und das System nicht mehr verlassen kann. Somit bleibt dem Licht nichts anderes übrig, als von der dünnen Schicht absorbiert zu werden. Die Idee wurde von Prof. Ori Katz (Hebräische Universität Jerusalem) vorgeschlagen und mit Prof. Stefan Rotter (TU Wien) entwickelt.

„Licht zu absorbieren ist einfach, wenn es auf ein massives Objekt trifft", sagt Prof. Stefan Rotter vom Institut für Theoretische Physik der TU Wien. „Aber bei vielen technischen Anwendungen hat man nur eine dünne Materialschicht zur Verfügung und möchte, dass das Licht genau in dieser Schicht absorbiert wird." Prof. Ori Katz von der Hebräischen Universität Jerusalem ergänzt: „Durch unsere Methode können wir alle Reflexionen durch Welleninterferenz auslöschen.“ Der vorgestellte Mechanismus könnte u.a. gut dafür geeignet sein, Lichtwellen von schwachen Lichtquellen - etwa weit entfernten Sternen - optimal in einen Detektor einzuspeisen.

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