Wetenschappers van Fom-instituut Amolf kunnen ‘monstergolven’ van licht laten ontstaan; golven die schijnbaar uit het niets opkomen en daarna snel weer verdwijnen. Dat is mogelijk te benutten voor telecommunicatie of sensoren, denken de wetenschappers. Het werk, dat de onderzoekers samen met collega’s uit Groot-Brittannië en Saoedi-Arabië uitvoerden, is gepubliceerd in Nature Physics.
Monstergolven staan binnen de scheepvaart bekend als eenzame gigantische golven die op een kalme zee plotseling opdoemen, om daarna weer even snel te verdwijnen. Alhoewel verhalen al eeuwen de ronde doen, werd het bestaan ervan pas in de jaren negentig bevestigd met metingen van de golven rond een boorplatform in de Noordzee. De oorzaak van het verschijnsel is niet helemaal duidelijk; wetenschappers vermoeden dat willekeurige kleine golven kunnen combineren tot een monstergolf.
De fotonische monstergolven werden gevonden tijdens onderzoek naar zogeheten chaotische trilholtes. In tegenstelling tot gebruikelijke trilholtes zijn deze niet perfect rond. Licht dat de holte in wordt gestuurd, botst daardoor ongestructureerd tegen de wanden en kleine veranderingen van bijvoorbeeld de invalshoek of de frequentie levert radicaal andere interferentiepatronen op.
Wanneer de fysici één kanaal gebruikten om zeer korte lichtflitsen de trilholte in te sturen en twee of meer ontsnappingskanalen aan de overzijde plaatsten, zagen zij in zowel computersimulaties als experimenten soms grote pieken in lichtintensiteit ontstaan. Deze traden zeer lokaal op, in een gebied van tweehonderd nanometer, en met een zeer korte duur, rond de tweehonderd femtoseconden: de typische karakteristieken van een monstergolf.
Door met de geometrie van de chip te spelen, slaagden de onderzoekers er gedeeltelijk in om de monstergolven naar hun hand te zetten. Vanwege de grote lichtintensiteit denken ze dat de monstergolven van pas kunnen komen bij het verbeteren van onder meer telecommunicatie, zonnecellen en sensoren.