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TRR 142:  Maßgeschneiderte nichtlineare Photonik: Von grundlegenden Konzepten zu funktionellen Strukturen

Fachliche Zuordnung Physik
Förderung Förderung seit 2014
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 231447078
 
Das zentrale Ziel des SFB/Transregio 142 ist die Erforschung und Entwicklung einer zukünftiger nicht-linearen Photonik, die modernste technologische Möglichkeiten nutzt, um grundlegende Fragen zur Physik und zu Bauelementen basierend auf maßgeschneiderten Nichlinearitäten und originären Quanteneffkten zu erkunden. Unsere Forschung beruht auf maßgeschneiderten Festkörpersystemen und verbindet die Gebiete der Halbleiterphysik, der Nanooptik und der Quantenopitk. Dadurch eröfnnen sich neue Wege für die Weiterentwicklung lichtbasierter nichtlinerarer Technologien, insbesondere photonischer Quantentechnologien, sodass eine Brücke zwischen Grundlagenphysik und technischen Anwendungen geschlagen werden kann.Das Forschungsprogramm des SFB/Transregio 142 kombiniert die Schlüsselkompetenzen der Universität Paderborn in den Bereichen photonische Materialien, Festkörper-Technologie, Quantenoptik und Theorie mit denen der TU Dortmund in den Bereichen der nichtlinearen Spektroskopie und der Instrumentierung. Die Forschung ist fokussiert auf die gezielte Anpassung nichtlinearer Wechselwirkungen wie der Frequenzkonversion, der Kontrolle von Quantensystemen, der Lichtemission und Lichtausbreitung, sowie auf Nichtlinearitäten im Bereich einzelner Photonen. Die für das Forschungsvorhaben relevanten Materialien sind Halbleiter-Quantensysteme, photonische Strukturen und nanostrukturierte Metamaterialien, sowie Dünnschichtlithiumniobat, das für die Entwicklung integriert-optischer Quantenschaltkreise eingesetzt wird. Durch den Einsatz moderner Mikro- und Nanotechnologien werden neuartige Komponenten für künftige Informationstechnologien hergestellt, die auf Basis linearer Wechselwirkungen nicht realisierbar sind.Durch die gezielte und systematische Nutzung nichtlinearer Wechselwirkungen und des Quantencharakters unserer Systeme wird der SFB/Transregio 142 wesentlich zur künftigen Entwicklung der nichtlinearen Photonik, und insbesondere der Quantenphotonik, beitragen. Erklärtes Ziel ist es, ausgehend von grundlegenden physikalischen Untersuchungen, nichtlineare optische und quantenmechanische Effekte von der Grundlagenphysik bis hinein in den Anwendungsbereich zu bringen.
DFG-Verfahren Transregios

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Universität Paderborn
Mitantragstellende Institution Technische Universität Dortmund
Sprecherinnen / Sprecher Professorin Dr. Christine Silberhorn, von 1/2021 bis 11/2023; Professor Dr. Thomas Zentgraf, seit 11/2023; Professor Dr. Artur Zrenner, bis 12/2020
 
 

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