Das Herz solcher Leitbahnen könnten photonische Kristalle sein – künstliche Strukturen, die Licht bestimmter Frequenzen mit minimalen Verlusten weiterleiten. Sie enthalten ein sich wiederholendes Muster reflektierender Elemente, die etwa in Abständen von der Wellenlänge des Lichts oder der elektromagnetischen Wellen angeordnet sind. Da das Licht innerhalb des Kristalls hin- und herschwingt, interferiert es sich mit sich selbst und filtert so unerwünschte Frequenzen heraus. Allerdings kann der Kristall nur dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn er das Licht auch umzulenken vermag.

Shawn-Yu Lin von den Sandia National Laboratories in Albuquerque und seine Kollegen entwickelten photonische Kristalle aus Aluminiumoxidsäulen mit je 0,5 Millimetern Durchmesser, die sie etwa einen Millimeter voneinander entfernt auf ein Gitter setzten. Der Abstand ermöglichte es, elektromagnetische Wellen von etwa einem Millimeter Wellenlänge zu manipulieren. Als die Wissenschaftler eine Reihe der Säulen entfernten, konnten sie Millimeterwellen praktisch ohne Verluste durch die fehlende Reihe weiterleiten. Sie legten im rechten Winkel zum ersten einen zweiten Korridor an – und die Wellen bogen auf einer Strecke um die Ecke, die ungefähr ihrer Wellenlänge entsprach (Science vom 9. Oktober 1998).

Könnte das Ganze bei höheren Frequenzen wiederholt werden, bedeutete dies, daß Infrarotwellen – die in der Telekommunikation von Interesse sind – auf einem Weg von etwa einem Mikrometer um 90 Grad abgelenkt werden könnten – was 1 000 mal enger wäre als alles, das bei optischen Fasern möglich ist. Hier liegt allerdings auch die Herausforderung: Um infrarote photonische Kristalle herzustellen, müßten die Säulen exakt in Mikrometerabständen aufgestellt werden.