Licht, die reist met een snelheid van 300, 000 km/sec in vacuüm, kan worden vertraagd en zelfs volledig worden gestopt door methoden waarbij het licht in kristallen of ultrakoude wolken van atomen wordt gevangen. Nu in een nieuwe studie, onderzoekers hebben theoretisch een nieuwe manier aangetoond om licht tot stilstand te brengen:ze laten zien dat licht stopt op "uitzonderlijke punten, " dat zijn punten waarop twee lichtmodi samenkomen en samenvloeien, in golfgeleiders die een bepaald soort symmetrie hebben.

In tegenstelling tot de meeste andere methoden die worden gebruikt om licht te stoppen, de nieuwe methode kan worden afgestemd om te werken met een breed scala aan frequenties en bandbreedtes, wat een belangrijk voordeel kan bieden voor toekomstige slow-light-toepassingen.

De onderzoekers, Tamar Goldzak en Nimrod Moiseyev bij het Technion – Israel Institute of Technology, samen met Alexei A. Mailybaev aan het Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) in Rio de Janeiro, hebben een artikel gepubliceerd over het stoppen van licht op uitzonderlijke punten in een recent nummer van Fysieke beoordelingsbrieven .

Zoals de onderzoekers uitleggen, uitzonderlijke punten kunnen op een eenvoudige manier in golfgeleiders worden gemaakt, door de gain/loss-parameters te variëren, zodat twee lichtmodi samenvloeien (samenvoegen tot één modus). Hoewel het licht stopt op deze uitzonderlijke punten, in de meeste systemen gaat veel van het licht op deze punten verloren. De onderzoekers toonden aan dat dit probleem kan worden opgelost door golfgeleiders te gebruiken met pariteitstijd (PT) symmetrie, omdat deze symmetrie ervoor zorgt dat de winst en het verlies altijd in evenwicht zijn. Als resultaat, de lichtintensiteit blijft constant wanneer het licht het uitzonderlijke punt nadert, het elimineren van verliezen.

Om het gestopte licht los te laten en het weer op de normale snelheid te brengen, de wetenschappers toonden aan dat de winst/verlies-parameters eenvoudig kunnen worden teruggedraaid. Het belangrijkste kenmerk van de nieuwe methode, echter, is dat de uitzonderlijke punten kunnen worden aangepast om met elke lichtfrequentie te werken, opnieuw eenvoudig door de gain/loss-parameters af te stemmen. De onderzoekers verwachten dat deze methode ook voor andere soorten golven dan licht, zoals akoestische golven. Ze zijn van plan om deze mogelijkheden in de toekomst verder te onderzoeken.

© 2018 Fys.org