Unsere Forschung

Wir untersuchen Materialien, Strukturen und Verfahren, die die Lichtführung in optischen Fasern bestimmen. Im Zentrum stehen hochreine Gläser, verbesserte Herstellungsprozesse für Preformen sowie gezielt entworfene Faserarchitekturen, mit denen sich Licht präzise erzeugen, führen und kontrollieren lässt. Unsere Arbeiten verbinden materialwissenschaftliche, wellenleiteroptische und technologische Fragestellungen. 

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der kontrollierten Lichtausbreitung in komplexen modendurchmischenden Multimodenfasern für Anwendungen in der biomedizinischen Bildgebung. Wir entwickeln holographische Methoden zur vollständigen Modenkontrolle in solchen Fasern und nutzen diese für minimalinvasive, haarfeine endoskopische Fasersonden. Diese Arbeiten begründen eine international anerkannte Expertise der Forschungsabteilung in der holographischen Endoskopie und ermöglichen hochaufgelöste strukturelle und funktionelle Bildgebung in lebendem Gewebe, unter anderem zur Untersuchung neuronaler Aktivität in vivo. 

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuartiger Synthesestrategien für ultrahochreine Materialien zur Herstellung von Siliziumdioxid-Preformen für optische Fasern. Solche maßgeschneiderten und strukturierten Kern-Preformen bilden die Grundlage für aktive und passive faseroptische Komponenten, darunter laseraktive Spezialfasern, Faserlaser und faserbasierte Sensorsysteme. Ein besonderer Fokus liegt auf pulverbasierten Syntheseverfahren für spezialisierte Kernmaterialien. Sie ermöglichen eine ressourceneffiziente Herstellung komplexer Faserarchitekturen – von Multikern- bis hin zu gesponnenen und verjüngten Fasern. Auf diese Weise lassen sich aktiv und passiv dotierte Materialien mit exakt angepasstem Brechungsindex kombinieren sowie Form und Profil der Kern-Preformen präzise einstellen. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für faseroptische Komponenten in biomedizinischen Anwendungen, in der Materialbearbeitung und in Hochleistungslasersystemen. 

Umfangreiche technische Möglichkeiten zur Charakterisierung, lokalen Strukturierung und zum Spleißen optischer Spezialfasern erlauben es, neue Konzepte des geführten Lichts experimentell umzusetzen und zu validieren. Die enge Verbindung von Materialentwicklung, Fertigungstechnologien und Lichtkontrolle bildet die Grundlage für faseroptische Komponenten, die in Sensorik, Diagnostik und experimenteller Forschung eingesetzt werden.