Licht focusseren door troebele materialen

Onderzoekers van de Universiteit Twente en de Stichting FOM ontwikkelden een methode om licht door troebele materialen te focusseren. Ze doen letterlijk de lichten uit ‑ door specifiek delen te blokkeren ‑ om een heldere spot te krijgen. Op termijn kan dat leiden tot toepassingen in de geneeskunde, zoals lichttherapie. Hiervoor moet het licht specifiek op één plek in het weefsel worden gefocusseerd.

Als een laserstraal door een papiertje schijnt, dan verschijnt er achter het papier een zwak gespikkeld intensiteitpatroon. Dit wanordelijke patroon komt door interferentie: de lichtgolven versterken elkaar op sommige punten en op andere punten verzwakken ze elkaar. Door selectief sommige lichtgolven te verwijderen, verkrijgen de onderzoekers een intensere spot op een gewenste plaats. 

De nieuwe methode heet ‘binaire amplitudemodulatie’. De onderzoekers hebben hun methode getest met twee soorten modulatoren; één gebaseerd op vloeibare kristallen en één met een micro-elektromechanische systeem (MEMS)-modulator. De MEMS modulator bevat een miljoen kleine spiegeltjes, waarvan positie heel snel kan worden aangepast. Hierdoor kan de methode in principe veel sneller werken dan de huidige methode (golffront fase modulatie) en is hij relatief goedkoop. De snelheid is essentieel bij dynamische media, zoals biologisch weefsel. Toepassingen in de geneeskunde zijn dus een stap dichterbij gekomen.

Referentie
Titel: Focusing Light Through Random Photonic Media by Binary Amplitude Modulation
Auteurs: Duygu Akbulut, Thomas J. Huisman, Elbert G. van Putten, Willem L. Vos and Allard P. Mosk

Zie ook: http://cops.tnw.utwente.nl/