Ultra-Breitband Ghost Imaging (Photonen-Korrelationsabbildungsverfahren) auf Femtosekundenzeitskalen mittels Halbleiteremitterquellen mit maßgeschneiderter Kohärenz: Grundlagen und Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfgang Elsäßer
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280847593

Wissenschaftliches Ziel des vorliegenden Vorhaben ist die erstmalige experimentelle Realisierung von Quantenabbildungsverfahren (Ghost Imaging GI) mittels spektral Ultrabreitband Amplified Spontaneous Emission (ASE) Licht, das von optoelektronischen Halbleiteremittern, - Superlumines-zenzdioden - erzeugt wird und einzigartige, besondere abstimmbare, maßgeschneiderte Kohärenzeigenschaften sowohl in erster als auch in zweiter Ordnung (also in Feld und Intensität) aufweist, mit der Besonderheit bei geeigneter Parameterwahl hiermit eine wahre thermische Lichtquelle, also eine in erster und zweiter Ordnung inkohärente Quelle zu erzeilen. Hierzu ist der Einsatz von neuartigen, an die Kohärenz angepassten Photonenkorrelationsdetektionsmethoden auf Femtosekundenzeitskalen erforderlich, deren Realisierung und Charakterisierung ebenso wie die Untersuchung der Kohärenzeigenschaften der GI-Quellen im Mittelpunkt des Antrages stehen. Des weiteren sollen umfangreiche Charakterisierungen der GI Eigenschaften durchgeführt werden, um so Verständnis und Potential von GI gegenüber klassischen Abbildungsverfahren hinsichtlich Auflösung und Grenzen zu erforschen, mit der Erwartung dass dieses Ultrabreitband-GI auf Femtosekundenzeitskalen mit Halbleiteremittern Eingang in Real-World-Anwendungen mit verbesserten Abbildungseigenschaften findet, was in drei exemplarisch ausgewählten Musteranwendungen demonstriert werden sollen. Der Antrag repräsentiert quantenoptische Grundlagenuntersuchungen einschließlich ihrer Anwendungsperspektiven mittels einem optoelektronischen Bauelement.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen