Physik: Drei auf einen Streich
Erstmals konnten Physiker nun Laserlicht durch so genannte Drei-Photonen-Anregung erzeugen und damit die Frequenz eines Lasers verdreifachen. Die Gruppe um Guang He an der Staatsuniversität von New York in Buffalo entwickelte dazu einen organischen Farbstoff mit speziellen nichtlinearen optischen Eigenschaften. Wird er mit intensivem infrarotem Laserlicht bestrahlt, absorbieren die Moleküle drei der langwelligen Photonen auf einmal statt wie in gängigen Lasermedien nur ein einzelnes. Dadurch wird jeweils ein Elektron auf ein entsprechend höheres Energieniveau angehoben. Fallen die angeregten Elektronen auf ihr ursprüngliches Niveau zurück, setzen sie in einer "Lawine" Photonen mit der dreifachen Energie der anregenden Lichtteilchen frei: das infrarote Laserlicht wandelt sich so in gelblich-grünes um. "Kürzere Wellenlängen sind wünschenswert für die Datenübertragung, denn damit lassen sich Speicherdichte und Auflösung der Daten erhöhen", betont He. Die Mehr-Photonen-Anregung wurde erstmals 1931 von der deutschen Physikerin Maria Goeppert-Mayer vorhergesagt, aber erst sechzig Jahre später gelang es, die simultane Absorption von zwei Photonen experimentell nachzuweisen. (Nature, Bd. 415, S. 767)
Aus: Spektrum der Wissenschaft 4 / 2002, Seite 47
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
Schreiben Sie uns!
Beitrag schreiben