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Modenkarte und Resonanzspektrum von Whispering Gallery Modes.

Wenn sphärische Objekte, wie zum Beispiel Kugeln oder Ringe, mit elektromagnetischen Wellen angeregt werden, zeigen sie schmale optische Resonanzen bei spezifischen Wellenlängen, whispering gallery modes (WGMs) genannt. Wir verwenden ein Array mit PMMA-Kugeln, die einen leicht variierenden Radius besitzen, so dass alle Kugeln ein unterschiedliches Resoanzverhalten aufweisen. Die Grafik zeigt die Modenkarte, das heißt die Intensitäten, eines Arrays mit 18 Kugeln (die Bildnummer entspricht der Wellenlänge) und das Resonanzspektrum für eine exemplarische Kugel (Inset). Durch die Verwendung mehrerer Kugeln anstatt eines einzelnen Resonators sinken die Anforderungen an die Resonatorqualität. Dies ermöglicht die Verwendung von günstigen Polymerkugeln anstatt Resonatoren mit einem hohen Qualitätsfaktor.

Abbildung: Ann Britt Petermann

Petermann, A.B.; Varkentin, A.; Roth, B.; Morgner U.; Meinhardt-Wollweber, M. (2016): All-polymer whispering gallery mode sensor system, Optics Express 24(6), 6052-6062, DOI:10.1364/OE.24.006052.