Kerr Frequenzkämme Gires-Tournois-basierte 3D-photonische Quelle

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Svetlana Gurevich
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505936983

Das Ziel des Projekts KOGIT ist es eine neuartige dreidimensionale (3D) Quelle für die Erzeugung von optischen Frequenzkämmen (OFC) zu entwickeln, herzustellen, experimentell zu analysieren und theoretisch zu untersuchen, wobei eine ausgereifte vertikale Technologie basierend auf AlGaAs genutzt wird, die eine hohe Kristallqualität und -leistung verspricht. Unser Ansatz besteht in der Entwicklung eines optisch injizierten, vertikal emittierenden Kerr Gires-Tournois Interferometers (KGTI), welches in eine kompakte externe Freiraum-Kavität integriert ist. Dieses System aus gekoppelten Kavitäten wird so gestaltet, dass es das Regime von optischer Bistabilität erreicht. Eine kürzlich erfolgte theoretische Untersuchung durch Mitglieder des Konsortiums hat die Existenz von robusten und steuerbaren OFC mit hohem Anwendungspotential in Bereichen wie Abtastung und Messtechnik gezeigt. Indem dieses System entweder mit einem stark gewölbten oder flachen externen Spiegel realisiert wird, kann man vom Bereich kleiner Fresnel-Zahlen, in dem alle Punkte der transversalen Ebene des KGTIs stark korreliert sind, zum Bereich großer Fresnel-Zahlen, in dem jeder Punkt unabhängig seine eigenen OFC erzeugen kann, übergehen. Im letztgenannten Fall erwarten wir die Möglichkeit, durch die Integration von 2D-Metasurfaces in das KGTI, mehrere, rekonfigurierbare und räumlich unabhängige OFC erzeugen zu können, um die Eigenschaften des transversal gemultiplexten Lichtstrahls zu kontrollieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Partnerorganisation: Agence Nationale de la Recherche / The French National Research Agency
• Kooperationspartner: Professor Dr. Arnaud Garnache; Professor Dr. Massimo Giudici