Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, den Einfluss von geometrie-induzierten Resonanzen auf den Superkontinuum-Erzeugungsprozess in hybriden Faserwellenleitern zu verstehen. Dies definiert ein neuartiges Dispersionsmanagement-Schema mit dem Ziel, neue Soliton-Dynamiken zu erschließen und einen neuartigen und unerforschten Weg zur Skalierung der Energien in der faserbasierten Superkontinuum-Erzeugung zu bieten.
Die konzeptionell neue Idee besteht darin, starke spektrale Resonanzen, die durch mikrostrukturelle Elemente des verwendeten spezifischen MOF-Designs induziert werden, zu nutzen, um die GVD massiv zu modifizieren und so die Solitonendynamik und den DW-Phasenanpassungsprozess auf eine bisher nicht gekannte Weise zu verändern. Modifizierte Stufenindexfasern (MSIFs) mit einem einzelnen Resonanzstrang und gas- oder flüssigkeitsgefüllte Anti-Resonanz-Hohlkernfasern (ARHCFs) sollen so konstruiert werden, dass sie strukturelle Resonanzen in unmittelbarer Nähe zur Wellenlänge des Pumplasers ergeben. Dies ermöglicht es zu verstehen, wie sich Solitonen und insbesondere der Solitonenspaltungsprozess in einer Umgebung entwickeln, in der sich die GVD in einem Spektralintervall von nur wenigen Nanometern um eine Größenordnung ändert. Die Verwendung von Materialien, deren Brechungsindex (RI) von außen eingestellt werden kann, wird es ermöglichen, genau zu verstehen, wie das erzeugte Licht von der relativen spektralen Position von Pumpe und Resonanz und von der Resonanzstärke abhängt. Zusätzlich zum Verständnis der Superkontinuum-Dynamik aus der Perspektive der nichtlinearen Physik soll das Projekt aufzeigen, wie dieser neue Freiheitsgrad der Dispersionstechnik es erlaubt, elektromagnetische Energie durch Modifizierung der DW-Phasenanpassungsbedingung gezielt in den gewünschten Spektralbereich zu übertragen. Aus der Anwendungsperspektive wird das Projekt zeigen, ob das Konzept der geometrie-induzierten Resonanzabstimmung einen Weg zur Skalierung der Ausgangsleistung von Soliton-basierten SCG über zunehmende Kerndurchmesser bietet. Vorläufige Simulationen deuten darauf hin, dass starke strukturelle Resonanzen die Beibehaltung der Hauptdispersionscharakteristiken (insbesondere der Nulldispersionswellenlänge) bei zunehmenden Kerndurchmessern ermöglichen.

Das Projekt wird gefördert durch die DFG-Sachbeihilfe unter der Nummer SCHM 2655/11-1, AOBJ: 654416.