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23.02.2005

Intel baut den Silizium-Laser

Grundlagenforschung profitiert von billigem Material.

Intel-Forschern unter Leitung von Mario Paniccia ist es gelungen, Licht mit Silizium so zu verstärken, dass ein beständiger Laserstrahl entsteht. Herkömmliche Laser kommen dadurch zustande, dass elektrische oder optische Energie in ein von Spiegeln umgebenes Medium, meist Kristalle oder Gase, gepumpt wird. Durch die Energiezufuhr wird die Anzahl der Photonen erhöht, die sich gemäß systemtheoretischer Phänomene auf der gleichen Wellenlänge bewegen und über Spiegel gebündelt werden.

Silizium ist als Medium eigentlich wenig geeignet, da es kein Licht aussendet. Allerdings nutzen Forscher schon seit längerem den billigen Grundstoff, um damit Licht aus anderen Quellen zu verstärken. Diese als "Raman"-Effekt bekannte Prozedur führte zum Bau von Lasern für die Kommunikationsindustrie. Raman-Laser benötigen aber lange Glasfaserkabel, um genug Licht zu generieren.

Permanentes Laserlicht

Die Idee zu einem Silizium-Raman-Laser stammt ursprünglich von Bahram Jalali von der University of California in Los Angeles (UCLA). Im vergangenen Jahr gelang es den UCLA-Forschern, einen Laser aus Silizium zu bauen, der allerdings nur pulsierendes Licht aussandte. Das Intel-Team erreichte jetzt den Durchbruch mit einem andauernden gebündelten Lichtstrahl.

Die Truppe um Paniccia legte einen Kanal in ein Siliziumplättchen, das "Waveguide" genannt wird und dazu dient, Licht zu speichern und zu verstärken. Allerdings würden die im Waveguide erzeugten zusätzlichen Elektronen das Licht absolvieren und seine Verstärkung verhindern. Eine elektrische Ladung, die nahe am Waveguide angebracht wird, saugt deshalb die überflüssigen Elektronen ab und erlaubt es, das Licht zu sammeln, zu verstärken und auszusenden (www.intel.com/technology/silicon/sp/).

Intel erwartet für die neue Technik Einsatzgebiete in optischen Verstärkern, Sensoren, Wellenlängen-Konvertern und der Medizin. (kk)