„Preisregen für FSU-Nachwuchsforscher“: Vier Doktoranden aus Jena erhielten in San Francisco den „Best Student Paper Award“
Physiker Prof. Dr. Stefan Nolte. – Foto © FSU Anne Günther
Großer Erfolg für Jenaer Forscher: Gleich vier Preise gingen vergangene Woche in San Francisco (USA) an Wissenschaftler des Instituts für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Für ihre Forschungsergebnisse wurden Martin Gebhardt, Michael Müller, Christian Gaida und Thorsten Goebel während der Optik- und Photonikmesse „SPIE.Photonics West“ mit dem „Best Student Paper Award“ für ihre herausragenden Beiträge auf der Konferenz „Fiber Lasers XV: Technology and Systems“ und „Frontiers in Ultrafast Optics“ ausgezeichnet.
Mit 900 Vorträgen und Präsentationen ist die „SPIE.LASE 2018“ die wichtigste Konferenz für Lasertechnologien auf der internationalen Optik- und Photonikmesse „SPIE.Photonics West“. Hier wurden vergangene Woche vier junge Jenaer Wissenschaftler für ihre Beiträge auf den Sub-Konferenzen „Fiber Lasers XV: Technology and Systems“ sowie „Frontiers in Ultrafast Optics“ ausgezeichnet. Die Forschungsarbeiten der Jenaer Wissenschaftler wurden am Institut für Angewandte Physik (IAP) in der Arbeitsgruppe „Fiber and Waveguide Lasers“ rund um Prof. Dr. Jens Limpert sowie „Ultrafast Optics“ von Prof. Dr. Stefan Nolte angefertigt. Sie beschäftigten sich unter anderem mit Ultrakurzpulslasern, mit neuartigen kohärenten Quellen im mittleren Infrarot und stellten neue Faserlasersysteme basierend auf kohärenter Strahlkombination vor.
Gruppenleiter Jens Limpert zeigte sich erfreut über die Auszeichnung gleich drei seiner Doktoranden, die sich gegen circa 25 weitere Bewerber durchgesetzt hatten. Die Stadt Jena habe damit wiederholt ihren besonderen Stellenwert in der Laser-Community unterstrichen. Nicht nur die Ergebnisse der Forschungsarbeiten, auch die Qualität der Präsentationen habe die Fachjury überzeugt. „Platz 1 bis 3 ist ein super Ergebnis für unsere Arbeitsgruppe“, so Prof. Limpert. „Wir freuen uns sehr über die Auszeichnungen, gleichzeitig sehen wir es als Ansporn, zukünftig auf demselben Niveau weiterzuarbeiten.“ Bemerkenswert sei auch, dass zwei der drei Gewinner eingeladene Vorträge halten durften, was für Doktoranden die besondere Gelegenheit bedeutet, ihre Forschungsergebnisse auf großer Bühne und mit maximaler Sichtbarkeit zu präsentieren.
Auch Stefan Nolte gratulierte seinem Doktoranden zu der Auszeichnung: „Mit dem 1. Preis ausgezeichnet zu werden ist natürlich toll. Neben der Würdigung der wissenschaftlichen Leistung wurde dabei aber auch bewertet, wie diese Ergebnisse präsentiert wurden. Dies in einem hochkarätigen, internationalen Umfeld zu schaffen ist schon eine besondere Leistung.“
Die prämierten Forschungsarbeiten wurden im Rahmen des „Leistungszentrums Photonik“ durchgeführt, einer gemeinsamen Initiative des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena, den Leibniz-Instituten HKI und IPHT sowie dem Helmholtz-Institut Jena. Hier wird an neuen Lösungen mit Licht geforscht: beispielsweise für Anwendungen in der Informations- und Kommunikationstechnik, der Produktion, Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt.
Die Preisträger und ihre Forschungsthemen
Martin Gebhardt: „Nonlinear pulse compression stage delivering 43-W few-cycle pulses with GW peak-power at 2-µm wavelength“
Die Ausgangspulse eines Hochleistungsultrakurzpulsfaserlasersystems basierend auf Thulium-dotierten Fasern wurden mithilfe einer speziellen gasgefüllten Hohlkernfaser zu Pulsdauern von wenigen optischen Zyklen (13 fs) komprimiert. Dabei konnte eine Rekorddurchschnittsleistung von 43 W und damit die weltweit leistungsstärkste Laserquelle mit derart kurzen Pulsen und 2 µm Wellenlänge realisiert werden. Diese Quelle erlaubt nun die Erzeugung von extrem breitbandiger und leistungsstarker Strahlung für Spektroskopieanwendungen im mittleren infraroten Spektralbereich.
Michael Müller: „1.8kW 16-channel ultrafast fiber laser system“
Ein Ultrakurzpulsfaserlaser basierend auf kohärenter Überlagerung 16 einzelner Laserverstärker wurde vorgestellt. Durch die kohärente Überlagerung konnte eine Ausgangsleistung von 1.9 kW erreicht werden – der aktuelle Weltrekord für Ultrakurzpulslaser! Die Arbeit demonstriert eine Größenordnung der Leistungssteigerung über technische und physikalische Limitierungen einzelner Laserverstärker. Das vorgestellte Lasersystem kann in der Zukunft durch Nachkompression zur Erzeugung extrem ultravioletter oder weicher Röntgenstrahlung für bildgebende und spektroskopische Anwendungen eingesetzt werden.
Christian Gaida: „Toward kW-level average power from a Thulium-doped fiber laser“
Obwohl Faserlaser für ihre Leistungsskalierbarkeit um 1 µm Wellenlänge bekannt sind, schienen vergleichbare Ausgangsleistungen bei exotischen Wellenlängen um 2 µm bisher unerreichbar. Neue Erkenntnisse und Entwicklungen führten nun erstmalig zur Realisierung eines ultrakurzgepulsten Thulium-dotierten Faserlasers, der eine mittlere Durchschnittsleistung von nahezu 1 kW bei gleichzeitig exzellenter Strahlqualität und 2 µm Wellenlänge erreicht. Diese neuartige Laserquelle bietet weitere Möglichkeiten zur Leistungsskalierung und bildet damit die Grundlage für die nächste Generation von Hochleistungsfaserlasersystemen.
Thorsten Goebel: „Fs-written fiber Bragg gratings in multicore fibers for astrophotonic applications“
Die Beobachtung von Sternen und Galaxien mit erdgebundenen Teleskopen wird stark durch störende Emissionen von OH-Radikalen in der Erdatmosphäre beeinträchtigt. Ziel der Arbeiten war es, diese feinen Emissionslinien aus dem Spektrum herauszufiltern. Dazu wurden schmalbandige Faser-Bragg-Gitter in spezielle Multikernfasern eingeschrieben. Die Arbeiten erfolgen im Rahmen eines vom Bundesforschungsministerium-geförderten Vorhabens, das gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam durchgeführt wird.
Die Konferenz: Die „SPIE. Photonics West“ ist eine jährlich in San Francisco stattfindende Konferenz im Bereich der Optik und Photonik. Mit mehr als 20.000 Besuchern ist sie die weltgrößte Konferenz mit den Schwerpunkten Optik, Photonik sowie bildverarbeitendem Ingenieurwesen. Auf der dazugehörigen Fachmesse werden die neuesten Entwicklungen und Techniken der Branche präsentiert. Um besonders herausragende und innovative Forschungsideen zu prämieren, werden innerhalb der verschiedenen Fachkonferenzen BiOS (Biophotonik), LASE (Lasertechnologie) und OPTO (Optoelektronik) die Best Paper Awards für die besten wissenschaftlichen Publikationen verliehen.
Verfasst von: Redaktion
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