Interview, Prof. Stefan Rotter, TU Wien »Diese Entwicklung hat noch viel Potential!«

Ein Internationales Forscherteam hat einen Wellenleiter kon­struiert, der eingekoppelte Schwingungsmoden auf bemerkenswerte Weise transformiert. Die Elektronik sprach mit dem Projektleiter Prof. Stefan Rotter von der TU Wien über die Auswirkungen auf die Wellenphysik.

Ihre Arbeitsgruppe hat die Kon­struktionsparameter für einen Mikrowellenleiter geliefert, in dem Wellen durcheinander gewirbelt werden und an dessen Ausgang trotzdem eine eindeutig definierte Mode auskoppelt. Können Sie diese Arbeit bitte kurz vorstellen?

Prof. Rotter: In unserer Arbeit machen wir uns einen sogenannten Ausnahmepunkt zunutze, der in Systemen mit Verlust oder Verstärkung auftaucht. An diesen Punkten können zwei Wellenzustände zu einem einzelnen verschmelzen. Theoretische Berechnungen zeigen nun, dass bei einer Umrundung dieses Punkts immer nur ein einziger Wellenzustand angesteuert wird – unabhängig davon, von welchem Zustand man mit der Umrundung startet. In unserer Arbeit zeigen wir jetzt erstmals, dass man dieses abstrakte Konzept direkt auf das Konstruktionsprinzip eines Wellenleiters übertragen kann. Konkret haben wir also einen Wellenleiter entwickelt, bei dem die Wellen einen Ausnahmepunkt umrunden, während sie sich durch den Wellenleiter bewegen. Infolgedessen kommt am einen Ende des Wellenleiters immer nur die erste der beiden propagierenden Moden an und am anderen Ende die zweite. Das Transmissionsverhalten ist somit sehr selektiv und asymmetrisch.

Was sind die wichtigsten Eigenschaften des konstruierten Mikrowellenleiters? Und wie aufwändig war die Herstellung?

Prof. Rotter: Unser Wellenleiter für Mikrowellen ist in erster Linie als grundsätzliche Machbarkeitsstudie zu verstehen, in der wir aufzeigen wollen, was mit diesen neuen Ansätzen im Prinzip umsetzbar ist. Der Wellenleiter selbst wurde in der Werkstatt der Uni Nizza aus Aluminium gefräst und ist noch relativ sperrig. Wie ich mittlerweile erfahren habe, arbeiten jedoch bereits andere Gruppen an der Herstellung eines entsprechend miniaturisierten Systems für die Leitung von sichtbarem Licht. Ich denke, dass wir hier erst ganz am Anfang einer interessanten Entwicklung stehen, die noch viel Potenzial für die Zukunft hat.