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Forschungsabteilung Faserphotonik

Wissenschaftliches Profil

Die Forschungsabteilung Faserphotonik beschäftigt sich mit grundlagen- und anwendungsorientierten Fragestellungen aus dem Bereich der faser-basierten Photonik mit einem Schwerpunkt in den Lebens- und Umweltwissenschaften. Es werden spezielle Faserwellenleiter hinsichtlich Lichtgeneration und sensorischen Eigenschaften untersucht, wobei u. a. Materialien und photonische Konzepte zum Einsatz kommen, welche innovativ und traditionell nicht im Bereich der Faseroptik verwendet werden, deren Einsatzbereich aber durch diese wesentlich erweitert wird.

Die Arbeiten konzentrieren sich auf grundlegende Aspekte und anwendungsbezogene Fragestellungen der Licht-Materie-Wechselwirkung und deren Einsatzmöglichkeiten auf dem Gebiet der Biophotonik mit einem Fokus auf nichtlinearer Lichtgeneration, Hochleistungslasern und Detektion und Analyse von einzelnen biologisch relevanten Nanoobjekten mittels elastischer Lichtstreuung innerhalb von mikrostrukturierten Fasern. Des Weiteren werden plasmonisch-aktive Nanostrukturen auf Faserendflächen, faser-basierte optische Pinzetten oder neuartige Hohlkernfaserkonzepte untersucht.

Nanoobjekt-Detektion in mikrostrukturierten Fasern mittels elastischer Lichtstreuung
Ausgangsmode einer Hohlkernfaser
Auswahl von mikro- und nanostrukturierten Glasfasern

Forschungsthemen

  • Nichtlineare Frequenzkonversion in hybriden und mikrostrukturierten Fasern
  • Sensorik an einzelnen Mikro- und Nano-Objekten innerhalb und außerhalb von mikrostrukturierten  Fasern
  • Untersuchung der Lichtführung in neuartigen Wellenleitern (hier insb. Hohlkernwellenleitern)
  • Abstimmbare Faserlaserkonzepte mit hohen Ausgangsleistungen
  • Funktionalisierung von Faserendflächen mit plasmonisch-aktiven Nanostrukturen (z.B. Metasurfaces) 
  • Erweiterung des Spektralbereiches von Faserlasern mittels neuartigen Materialien
  • Mikrostrukturierte Fasern, hybride Fasern, photonische Kristallfasern, Lichtkäfige

Auf Basis der am IPHT vorhandenen Europa-weit einzigartigen Infrastruktur im Bereich optischer Glasfasern wird es hier ermöglicht, neue physikalische Effekte aufzuzeigen und neue Anwendungsfelder insbesondere im Bereich der Biophotonik zu erschließen.

Anwendungsbereiche

  • Faser-basierte Lichtquellen mit abgestimmten Eigenschaften
  • Bioanalytik und –sensorik von ausgewählten biologischen Spezimen
  • Faserintegrierte Spektroskopie und Optofluidik
  • Anwendung in der Nahfeldmikroskopie
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