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Forschungsgruppe | Mode-locked Lasers / Mode Combs

White light spectrum—ultra broadband mode comb from a photonic crystal fiber. Foto: Gruppe Morgner

Modenkämme – sehr genaue Frequenzmaßstäbe, die optische Frequenzen unterschiedlicher Wellenlänge und optische Frequenzen mit Radiofrequenzen fest verbinden – sind ein wichtiger Bestandteil der modernen Präzisionsmetrologie in QUEST. Sie beruhen auf Laser-Oszillatoren, die Femtosekunden-Pulse emittieren und sind zentraler Forschungsgegenstand dieser Arbeitsgruppe. Zum Themenspektrum gehören dabei Untersuchungen ganz grundlegender Fragen der Wechselwirkung derart kurzer Lichtpulse mit Materie mit dem langfristigen Ziel, die Kammoszillatoren immer kompakter und zuverlässiger zu machen.

Kammgeneratoren sind im nahen infraroten Spektral- bereich bereits etabliert und kommerziell erhältlich. Manche Experimente der Präzisionsmetrologie, zum Beispiel aus dem QUEST-Forschungsbereich „Quantum-Engineering“, werden allerdings mittelfristig Frequenzkämme erfordern, die sich auch in andere, entferntere Spektralbereiche erstrecken, insbesondere in den ultravioletten Bereich. Zu diesem Zweck wird in dieser Arbeitsgruppe an neuen Kämmen geforscht, die auf bereits etablierten, aber auch auf neuen modengekoppelten Lasern und parametrischen Oszillatoren basieren. Ein weiteres Augenmerk liegt auf der Untersuchung und Anwendung von Transferkonzepten für bereits existierende Kämme in neue Spektralbereiche. Dabei sind zum Beispiel nichtlineare nano-optische Methoden besonders aktuell und vielversprechend.