Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

July 16, 2013, Cambridge--光ビームをトラップする方法にはいくつかあり、通常はミラー、他の反射面、フォトニック結晶のようなハイテク材料を用いる。MITの研究チームは、多様なアプリケーションに展開できる新しい方法を発見した。
この新システムは、コンピュータモデリングで発見して実験的に実証されたものであるが、光の波と波を対抗させる。同じ波長であるが位相が異なるの2つの波を作ると、一方の波がピークになると他方は谷になる、したがってこれらの波は相互にキャンセルし合うことになる。その間に他の波長(色)が自由に透過する。
研究チームによると、この現象はどんなタイプの波にでも適用できる。音波、無線、電子(振る舞いが波動方程式で記述できる)、水の波にでも適用できる。
物理学のMarin Soljačić教授によると、「レーザ、太陽電池、光ファイバなど多くの光デバイス作製には、光の閉じこめが必要になる」。このほとんどは、様々な種類のミラーを用いて実現される。これらには従来のミラー、より高度な誘電体ミラー、フォトニック結晶、アンダーソン局在と呼ばれる現象に依拠するデバイスが含まれる。これらの場合はいずれも、光の通路は塞がれている。物理学的に言うと、光の連続的透過を許容する状態が存在しない、したがって光は反射される。
新しいシステムでは、そうではない。代わりに、位相が一致しない他の波からの相殺的干渉によって特定の波長の光がブロックされる。「これは光を閉じこめる、全く違う方法だ」(Soljačić教授)。
実用的なアプリケーションとして、ラージエリアレーザ、化学センサ、バイオセンサなどが挙げられている。