Nano-Photonics

• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5485516

Die Vision des Forschungsfeldes ist es, neue revolutionäre theoretische Konzepte experimentell umzusetzen, um sie als funktionelle photonische Nanostrukturen nutzbar zu machen. Die Erreichung dieses Ziels erfordert die ganze Spannweite von der Entwicklung machbarer Blaupausen mittels neuartiger numerischer Methoden über erste experimentelle Umsetzungen bis hin zu Anwendungen nanophotonischer Bauelemente in Zusammenarbeit mit der Industrie. Im Projekt A1 wurde in 2007 z.B. das erste Negativ-Index Metamaterial im Sichtbaren dargestellt – abzielend auf den Traum „perfekter Linsen“. Projekt A2 hat die weltweit höchste Effizienz der Spininjektion in Halbleiterquantenpunkte gezeigt – abzielend auf die Verschränkung lokaler Spins für die künftige Quanteninformationsverarbeitung. Mit Demultiplexraten von bis zu 170 Gbit/s konnte das Projekt A4 im Jahr 2008 den bisherigen Silizium- Modulator Weltrekord der Firma Intel deutlich übertreffen und somit das schnellste jemals hergestellte siliziumbasierte Bauelement realisieren. In dem Ende 2006 begonnenen Projekt A5 werden neue Ansätze zur Beobachtung von Protein-Protein Wechselwirkungen mit Hilfe von Flüstergallerie-Mikroresonatoren verfolgt. Weiterhin werden Objekte auf der Oberfläche und innerhalb von eukaryotischen Zellen mit optischen Pinzetten der nächsten Generation manipuliert. Für die dritte Förderperiode bleiben substantielle Herausforderungen. Beispielsweise soll A1 aktive, duchstimmbare und dreidimensionale Metamaterialien demonstrieren, in A2 wird die ultraschnelle elektrische Spin-Manipulation zu erforschen sein, die nanophotonischen Bauelemente in A4 müssen Marktreife erzielen und die Biophotonik in A5 sollte Beiträge zur Beantwortung biologischer Fragen leisten.

• DFG-Verfahren: Forschungszentren
• Teilprojekt zu: FZT 47: Centrum für Funktionelle Nanostrukturen
• Großgeräte: Travelling-Wave Amplifier
• Antragstellende Institution: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ; Campus Süd (aufgelöst)
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Kurt Busch