Durchstimmbare Laserquelle mit hoher Repetitionsrate für nanophotonische Messungen mit geringem Rauschen

• Fachliche Zuordnung: Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450233468

Zum Aufbau neuer Forschungslinien auf dem Gebiet der Nanophotonik im sichtbaren und nahem infraroten Spektralbereich benötigen wir eine leistungsstarke und durchstimmbare Laserlichtquelle mit einer hohen Repetitionsrate von mehreren Megahertz. Dies wird es uns ermöglichen, Messungen mit einem geringen Rauschpegel durchzuführen, was mit der derzeit vorhandenen Ausstattung unseres Kurzzeitlabors nicht möglich ist. Die neue Lichtquelle wird mit bestehenden Geräten in diesem Labor gekoppelt werden, insbesondere mit einem Pulskompressor und einem konfokalen Mikroskopaufbau, der die Untersuchung einzelner Nanostrukturen ermöglicht. Zwei besondere Schwerpunkte der neu ermöglichten Forschung liegen im Gebiet der Energieumwandlung von Photonen in akustische Oberflächenmoden, und in der Kopplung von einzelnen-Photonen-Emittern wie etwa Nanodiamanten mit hybriden nanophotonischen Resonatoren. Diese geplanten Forschungsarbeiten benötigen sowohl hohe Leistungen der anregenden gepulsten Laserquelle, breite Durchstimmbarkeit über den gesamten sichtbaren und nahen infraroten Spektralbereich, sowie eine hohe Repetitionsrate, um mehrere Größenordnungen über dem Dunkelrauschpegel zu liegen. Weitere Forschungsfelder, in dem wir den neuen Laser einsetzen wollen, sind im Bereich der nichtlinearen Photonik von hybriden Nanostrukturen, in denen plasmonische mit dielektrischen und 2D Materialien gekoppelt sind. Das bevorzugte System weißt sich insbesondere durch eine hohe Durchschnittsleistung, weite Durchstimmbarkeit von 350 bis 4000 nm, und eine hohe Flexibilität zum Aufbau von Pump/Probe Messungen aus.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Durchstimmbare Laserquelle mit hoher Repetitionsrate für nanophotonische Messungen mit geringem Rauschen
• Gerätegruppe: 5700 Festkörper-Laser
• Antragstellende Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München
• Leiter: Professor Dr. Stefan Maier