Viele werden jetzt wohl sagen: “Häh, was datt denn?!” Die Antwort ist recht einfach: das ist der offizielle Titel meiner Diplomarbeit. Werde mal versuchen zu erklären, was das genauer heißt…
Also, der “refractive index” ist der Brechungsindex. Dieser Schurke ist an vielen optischen Phänomenen schuld, z.B. den verschiedenen Farben des Regenbogens. “Synchrotron radiation” ist die Synchrotronstrahlung, also im Prinzip jegliche Strahlung, die in einem Teilchenbeschleuniger oder genauer gesagt einem “Synchrotron” erzeugt wird. Alles in allem scheint es also um “Die Änderung des Bechungsindex durch Synchrotronstrahlung zu gehen”. So weit, so gut.
Als Nächstes kann man sich vielleicht fragen, wo sich denn nun der Brechungsindex ändern soll. Es handelt sich erst einmal ganz einfach um verschiedene Glassorten.
Warum interessiert das überhaupt? In der Telekommunikation, aber auch in vielen anderen physikalischen Anwendungen, werden Optische Fasern oder auch Ebene Wellenleiter benutzt, die eben aus Glas bestehen. Zu erklären, wie diese Dinger genau funktionieren, wäre jetzt ein bisschen zu aufwendig. Ganz grob gesagt: Es gibt eine Region mit einem Brechungsindex n (im Faller der Glasfaser der Kern), die umgeben ist von Material mit einem kleineren Brechungsindex (bei der Faser ist das der Mantel). Totalreflexion bewirkt, daß Licht in der Region mit der höheren Brechzahl n sozusagen eingeschlossen wird und daher von einem Ende zum anderen geleitet wird.
Bleiben wir mal bei der Glasfaser. Durch geschickte periodische Variation des Brechungsindex innerhalb der Glasfaser (ein sogenanntes “Fiber Bragg Grating”) kann ein Teil des Lichts bzw. eine bestimmte Wellenlänge reflektiert, sprich geblockt werden.
Gehen wir zum ebenen Wellenleiter, so kann der ganze Leiter selbst aus einer Art Spur in der Oberfläche einer Glasplatte bestehen, die einen höheren Brechungsindex aufweist als der Rest des Glases. Wiederum wird hier das Licht entlang dieser Spur durch Totalreflexion geleitet.

Diese Änderungen der Brechzahlen werden derzeit beipielsweise durch gezieltes Bestrahlen des Materials mit Laserlicht erzeugt. Würde man Synchrotronstrahlung verwenden, ergäben sich theoretisch gewisse Vorteile, da die Strahlung sehr homogen und intensiv ist. Kritiker könnten die hohen Kosten beim Aufbau des Synchrotrons und der Erzeugung des Elektronenstrals erwähnen. Um also gewissermaßen eine Rechtfertigung für die Verwendung von Synchrotronstrahlung zu liefern, läuft an der Swinburne University eben dieses Projekt. Dazu werden erstmal grundlegende Dinge untersucht, wie sich beispielsweise das Glas bzw. der Brechungsindex bei Bestrahlung mit verschiedener Intensität verhält.

Der erste Schritt besteht also darin, möglichst viele Proben relevanter Gläser zu sammeln, um diese dann zu bestrahlen. Und genau deswegen sitze ich jetzt gerade hier in Taiwan, genauer in Hsinchu am NSRRC, dem “National Synchrotron Radiation Research Center”.

Nachdem wir hier also verschiedene Glasproben präpariert haben, wird meine weitere Aufgabe darin bestehen, das Material auf Veränderungen zu untersuchen und dabei vornehmlich den Brechungsindex im Auge zu haben.

So, vielleicht hat meine Erklärung dem einen oder der anderen geholfen; bei weiteren Fragen und Interesse einfach fragen!