Localization of light in disordered nanophotonic structures

Når bølger (f.eks. lysbølger) bevæger sig igennem et inhomogent medium vil spredning føre til retningsændringer af bølgefronterne. Såkaldt “Anderson lokalisering” er et fænomen, som forekommer når bølger udbreder sig i et materiale, der spreder bølgerne meget kraftigt, dvs. bølgen er udsat for et stort antal spredningsprocesser og i vilkårlig rækkefølge. Anderson lokaliserede bølger kan ikke udbrede sig og er fanget på et meget lille område. Populært kan man sige at bølgen spredes så kraftigt, at ligegyldigt hvilken retning den forsøger at udbrede sig, så vil den blive spredt og udbredelsen er derfor undertrykt. Resultatet er således, at bølgen fanges. Dette forskningsfelt har tiltrukket enorm interesse indenfor en række traditionelt adskilte discipliner såsom optik, højenergi fysik, atom fysik og endda Bose-Einstein kondenserede atomer. Alle systemer kan beskrives som bølger, og derfor kan Anderson lokalisering forekomme. I dette projekt ønsker vi at bruge Anderson lokalisering til at fange lys på et meget lille område. Ved at introducere spredende partikler på en kontrolleret måde forventer vi at kunne kontrollere Anderson lokalisering og dermed lære meget om fænomenets fundamentale egenskaber. Teorien for Anderson lokalisering er ekstrem kompleks og dele er fortsat ukendte, så kontrollerede eksperimenter vil være meget værdifulde. Vi ønsker desuden at øge vekselvirkning mellem lys og stof gennem Anderson lokaliserede tilstande, hvilket har potentielle anvendelser indenfor kvanteinformations teknologien.