Forschungsfelder

Im Forschungsfeld transversale Moden entwickeln wir Laserkonzepte mit denen einzelne transversale Moden und deren Überlagerungen in Laserresonatoren gezielt angeregt werden können. Ein Schwerpunkt liegt auf den ultraschnellen raumzeitlichen Dynamiken, die bei der Kopplung mehrerer transversaler Moden entstehen. Außerdem untersuchen wir die Verbindung zwischen transversal und longitudinal modengekoppelten Zuständen und wandeln solche Strahlen ineinander um. Damit entwickeln wir Werkzeuge zur Erzeugung von strukturiertem Licht, das neue Freiheitsgrade bspw. für neuartige optische Messverfahren bietet. Mehr erfahren.

 

Im Forschungsbereich Nichtlineare Mikroskopie entwickeln und optimieren wir Methoden zur Erzeugung kohärenter Raman-Streuung in Proben sowie für die Detektion des entstehenden Signals. Dabei nutzen wir bestimmte Eigenschaften der Raman-Streuung aus und verändern die genutzten Lichtquellen und Strahlen dahingehend, dass eine untergrundfreie Detektion möglich ist. Außerdem entwerfen wir angepasste Detektoren, mit denen wir das Signal rauscharm detektieren können. Dadurch machen wir die Raman-Mikroskopie vielseitig anwendbar, beispielsweise für die Bildgebung in der Medizin oder Pharmazie. Mehr erfahren.

 

Wir realisieren nichtlineare Lichtkonversion in integrierten Wellenleitern, bspw. aus Siliziumnitrid (Si₃N₄) oder Tantalpentoxid (Ta₂O₅), oder in photonischen Kristall-Fasern. Dabei nutzen wir deren Nichtlinearitäten dritter Ordnung für durchstimmbare optisch parametrische Oszillatoren und untersuchen darüber hinaus Kerr-Effekt und Selbstphasenmodulation zur Superkontinuumserzeugung, sowie die Wechselwirkungen zwischen transversalen Moden in mehrmodigen Wellenleitern. Die Weiterentwicklung von Wellenleiter-basierten Lichtquellen ermöglicht es die Systemgröße und die benötigte Pumpenergie, im Vergleich zu nichtlinearen Fasern, weiter zu reduzieren, und stellen einen Schritt hin zu effizienten und weit verstimmbaren, rein chip-basierten Lichtquellen dar. Mehr erfahren.