Sneller internet door vertraagd licht
Hedendaagse technieken om licht te vertragen doen dit slechts voor zeer specifieke kleuren. Licht van één kleur wordt sterk vertraagd, maar alle andere kleuren die daar omheen liggen razen met hun oorspronkelijke hoge snelheid voort. Daarom moet in zulke systemen steeds een compromis worden gesloten tussen de mate waarin het licht vertraagd wordt, en de hoeveelheid kleuren waarmee gewerkt wordt.
Hierdoor blijft het toepassen van zulke technieken in optische communicatienetwerken – waar typisch veel verschillende kleuren naast elkaar door hetzelfde kanaal reizen – in de praktijk een lastige zaak.
"Licht foppen"
Vincent Ginis van de VUB heeft – samen met collega’s Philippe Tassin van Chalmers University en Thomas Koschny en Costas Soukoulis van Iowa State University – een methode ontwikkeld om een grote hoeveelheid lichtfrequenties - kleuren - tegelijkertijd tot willekeurige lage snelheden te vertragen.
De techniek is gebaseerd op de interactie tussen een lichtpuls en een zogenoemd meta-oppervlak: een tweedimensionaal materiaal dat bestaat uit nano-resonatoren - kleine resonerende systemen -, met een welbepaalde geometrie en speciale materiaaleigenschappen. Deze specifieke opstelling creëert voor het licht de illusie dat de te overbruggen afstand veel groter is dan de werkelijke fysische afstand, en vertraagt hierdoor in de praktijk het licht tot willekeurig te bepalen lage snelheden.
Minder energieverbuik
Met de nieuwe techniek kunnen optische communicatienetwerken aanzienlijk worden versneld. Dankzij de lagere lichtsnelheden kan het "verkeer" in zulke netwerken beter worden geregeld, waardoor het als het ware gemakkelijker doorstroomt.
Daarnaast kan vertraagd licht ervoor zorgen dat het energieverbruik van de meest energieverslindende componenten in het netwerk – zoals optische routers en switches – aanzienlijk daalt. Zulke componenten gaan namelijk efficiënter werken naarmate het licht trager de circuits passeert.
"De snelheid van het licht wordt nu reeds enkele decennia ten volle uitgebuit," aldus Ginis. "Hoog tijd dat we ook eens de traagheid ervan gaan benutten."
Het verslag van het onderzoek is in het toonaangevende tijdschrift voor toegepaste natuurkunde Applied Physics Letters verschenen.