Forskare vid universitetet i Bonn har byggt hårtunna optiska fiberfilter på ett väldigt enkelt sätt. De är inte bara extremt kompakta och stabila, men även färgjusterbar. Det betyder att de kan användas inom kvantteknik och som sensorer för temperatur eller för att detektera atmosfäriska gaser. Resultaten har publicerats i tidskriften Optik Express .

Optiska fibrer som inte är mycket tjockare än ett människohår idag utgör inte bara ryggraden i vårt världsomspännande informationsutbyte. De är också grunden för att bygga extremt kompakta och robusta sensorer med mycket hög temperaturkänslighet, kemisk analys och mycket mer.

Optiska resonatorer eller filter är viktiga komponenter som skär ut mycket smala spektrallinjer från vita ljuskällor. I det enklaste fallet är sådana filter byggda av två motsatta speglar som kastar ljus fram och tillbaka lika exakt som pendeln på en klocka. Färgen på det filtrerade ljuset ställs in av spegelseparationen.

Lämpliga speglar med hög kvalitet har integrerats med änden av sådana hårliknande fibrer under en tid. Forskare vid universitetet i Bonn har på ett enkelt sätt lyckats bygga sådana hårliknande optiska fiberresonatorer. De är inte bara extremt kompakta och stabila utan tillåter också att justera sin färg:de har limmat fiberändarna som bär speglarna till en gemensam hylsa som kan sträckas med hjälp av en piezokristall och därmed styra spegelseparationen.

"Det miniatyriserade optiska filtret ger ytterligare ett bidrag till att göra fotonik och kvantteknologi till 2000-talets avgörande teknologi, " säger prof. Dr. Dieter Meschede från Institutet för tillämpad fysik vid universitetet i Bonn. Forskaren är medlem i "Matter and light for quantum computing" (ML4Q) Cluster of Excellence vid universiteten i Bonn och Köln och RWTH Aachen University och är också medlem i det transdisciplinära forskningsområdet "Building Blocks of Matter and Fundamental Interactions" vid universitetet i Bonn.

Miniatyriserade mycket stabila optiska precisionsfilter lovar flera tillämpningar:de kan lagra ljusenergi inom en så liten volym så att redan enstaka fotoner kan lagras och manipuleras effektivt. Deras höga känslighet tyder på att bygga extremt kompakta och selektiva sensorer, t.ex. för att detektera atmosfäriska gaser. Att använda ännu mer stabila material för hylsan kan en liten optisk klocka byggas med extremt hög frekvensstabilitet.