Brillouin-Streuung
Die Brillouin-Streuung wird nach dem Physiker Louis Brillouin benannt, der diese Art der optischer Streuung zum ersten Mal theoretisch vorhergesagt hat. Tatsächlich wurde diese Vorhersage 1930 experimentell bestätigt.Wenn Licht auf einem Festkörper oder auf eine Flüssigkeit fällt, wird das Licht normalerweise in der selben Frequenz wieder gestreut. Befindet sich hingegen im Festkörper oder in der Flüssigkeit ein Schallfeld, so entsteht eine Wechselwirkung zwischen den Phononen ("Schall-Teilchen" bzw. "-quanten") und den Photonen ("Licht-Teilchen" bzw. "-quanten"). So kann die gestreute Lichtwelle eine verschobene Frequenz erhalten. Diese in der Frequenz verschobene Streuung nennt man Brillouin-Streuung.
Maximale Streuung in Rückwärtsrichtung tritt dann auf, wenn sich die reflektierten Lichtanteile phasenweise überlagern, was nur bei exakter Anpassung von Licht- und Schallwelle erfolgt. Die Brillouin-Streuung hat daher einen extrem frequenzselektiven Effekt von 20 bis 100 MHz. Das reflektierte Licht hat aufgrund der Dopplerverschiebung eine Verringerung der Frequenz von ca. 11 GHz. Der Effekt spielt eine Rolle in optischen Verstärkern, die in der Lage sind, optische Signale zu verstärken, ohne das optische Signal vorher in ein elektrisches zu wandeln.