In der Kuppel der Saint Paul‘s Cathedral in London/England lässt sich ein physikalisches Phänomen beobachten: Sie reflektiert den Schall so, dass sich Besucherinnen und Besucher entlang der Galerie im Flüsterton unterhalten können – selbst über 30 Meter hinweg. Einen ähnlichen „Flüstergalerie“-Effekt gibt es auch bei Lichtwellen, allerdings ist hier das „Flüstergewölbe“ viel kleiner. Es besteht aus einem optischen Material, an dessen Oberfläche das Licht reflektiert und wie in einem Käfig „gefangen“ wird.
Dr. Ingo Breunig und die Arbeitsgruppe Optische Systeme am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg nutzen genau diesen Effekt, um neuartige Laser zu entwickeln, die auf Knopfdruck die Lichtfarbe ändern können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Vorhaben in den kommenden beiden Jahren mit insgesamt 350.000 Euro.
Die neuartigen Lichtquellen könnten an vielen Stellen Leuchtdioden oder Lampen ersetzen. Außerdem eröffnen sie neue Anwendungsfelder: Laserstrahlquellen auf Basis der Flüstergalerie-Resonatoren wären nur wenige Zentimeter groß und ließen sich beispielsweise in medizinische Sonden integrieren oder in der industriellen Produktion einsetzen, um Markierlaser an verschiedenfarbige Oberflächen anzupassen. Bei all diesen Applikationen ist der Laser die Schlüsselkomponente. Entscheidender Vorteil: auf den Einsatz vieler verschiedener Laser kann verzichtet werden.
Um viele verschiedene Farben zu erzeugen, setzt man derzeit auf mehrere kompakte Lichtquellen oder auf ein komplexes Lasersystem, das aber nur von Fachpersonal bedient werden kann. Beides macht die Aufbauten für viele Anwendungen zu groß, zu komplex und zu teuer. In dem auf zwei Jahre angelegten BMBF-Projekt „Flüsterlicht“ wollen die Forscherinnen und Forscher auf der Basis so genannter Flüstergalerie-Resonatoren die Grundlagen schaffen, mit denen in naher Zukunft günstige und kompakte Laserlichtquellen für einen breiten Markt möglich werden, bei denen die Lichtfarbe durch den Anwender bestimmt werden kann.
Das Projektergebnis der Professur für Optische Systeme soll der Bau einer Laserlichtquelle sein, die kleiner als 15 Kubikzentimeter ist und deren Emissionswellenlänge – und damit die Farbe – sich um mehr als 100 Nanometer um einen frei wählbaren Wert herum verändern lässt.
Kontakt
Dr. Ingo Breunig
Arbeitsgruppe Optische Sensoren
Institut für Mikrosystemtechnik
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-7455
E-Mail: ingo.breunig(at)imtek.uni-freiburg.de
Natascha Thoma-Widmann
Referentin PR/Marketing
Technische Fakultät
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-8056
E-Mail: thoma-widmann(at)tf.uni-freiburg.de