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Forschungsgruppe | Nanophotonics

Modernes Femtosekunden-Lasersystem zur Erzeugung von Nanostrukturen. Foto: Thomas Damm/QUEST

Ein Schwerpunkt von QUEST ist neben der Erforschung grundlegender Zusammenhänge der Quantenphysik und von Raum-Zeit-Phänomenen die Erschließung innovativer Methoden zur Realisierung neuartiger optischer Komponenten und Technologien zur Integration von Quanteneffekten in handhabbaren Baugruppen. In diesem Themenbereich arbeitet die Forschungsgruppe „Nanophotonics“, die mit Beginn von QUEST am Laser Zentrum Hannover e.V. eingerichtet wurde. Die Gruppe beschäftigt sich mit der Erforschung des Anwendungspotenzials hochmoderner Lasersysteme zur Erzeugung von 2D- und 3D-Mikro- und Nanostrukturen. Mit diesen laserbasierten Verfahren lassen sich bereits heute schnell und einfach Strukturen mit Auflösungen im Bereich unter 100 nm herstellen. Die strukturierten Materialien weisen eine Reihe neuer und ungewohnter optischer Eigenschaften auf, die experimentell und theoretisch untersucht werden.

Die Kombination metallischer und dielektrischer Nanostrukturen erlaubt es, den Brechungsindex dieser „Metamaterialien“ einzustellen, wobei sogar negative Brechwerte realisierbar sind und damit neuartige optische Elemente ermöglicht werden. Die hergestellten Mikro- und Nanostrukturen bilden unter anderem eine Basis für die Integration atomarer Zeit- und Frequenzstandards, die so genannten Atomic Chips. Zur Anbindung dieser komplexen Mikrokomponenten an die Außenwelt werden in der Arbeitsgruppe neue optische Technologien basierend auf Oberflächenplasmonen erforscht, die die Lichtleitung in metallischen Nanostruktu- ren ausnutzen.