FOR 557:  Light Confinement and Control with Structured Dielectrics and Metals

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471245

Dielektrika und Metalle sind Materialien, die in der Optik traditionell eingesetzt werden, z.B. dielektrische Gläser und Kristalle für Linsen und Polarisatoren sowie Metalle als Spiegel. Die Strukturierung dieser Materialien auf der Mikrometer- und Nanometer-Skala führt zu neuen optischen Eigenschaften. Im Rahmen der Forschergruppe werden solche Strukturierungen ausgeführt, die erzeugten Proben werden charakterisiert und die Mechanismen werden theoretisch beschrieben.
Konkret geht es um Mikroresonatoren, die aus Glasfasern mit optimierter Taillenform bestehen und aufgrund hoher Güte die Kopplung einzelner Atome an einzelne Photonen ermöglichen. Ein weiterer Bereich widmet sich metallischen photonischen Strukturen und der Wechselwirkung plasmonischer Anregungen mit Wellenleitermoden. Außerdem werden in dielektrischen Lithiumniobat-Kristallen ferroelektrische Domänen so strukturiert, dass sie die Frequenzkonversion von Licht in einem weiten spektralen Bereich ermöglichen. Die Untersuchungen können - basierend auf den neuen physikalischen Erkenntnissen - dazu führen, dass optische Komponenten immer kleiner und effizienter werden, so dass eine Integration ähnlich wie bei elektronischen Chips gelingt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• All-Optical Switching and Strong Coupling Using Tunable Whispering-Gallery-Mode Resonators (Antragsteller Rauschenbeutel, Arno )
• Atom-Light Interaction in High-Pressure Optical Waveguides (Antragsteller Weitz, Martin )
• Fabrication and Characterization of Dielectric and Metallic Structures with Scanning Probe Techniques (Antragstellerin Soergel, Elisabeth )
• Fabrication and Characterization of Mesoscopic Plasmonic Structures (Antragsteller Giersig, Michael )
• Light Confinement and Control with Structured Dielectrics and Metals - Coordinator Budget (Antragsteller Buse, Karsten )
• Mikroskopische Theorie der Lichtpropagation und - Lokalisierung in Periodischen, ungeordneten und Laser aktiven Medien (Antragsteller Kroha, Johann )
• Molecules on Surfaces as Photon Emitters (Antragsteller Sokolowski, Moritz )
• Nonlinear Frequency Conversion and Interferometric Sensing with Ultra-Thin Optical Fibers (Antragsteller Meschede, Dieter )
• Nonlinear Optics with Whispering-Gallery-Mode Resonators made of Lithium Niobate Crystals (Antragsteller Haertle, Daniel )
• Nonlinear Photonics with Metallic Nanostructures on Top of Dielectrics and Waveguides (Antragsteller Giessen, Harald )
• Optical Microresonators Based on Tapered Optical Fibers (Antragsteller Rauschenbeutel, Arno )
• Optical Properties of Metallic Waveguide Structures at the Nanoscale (Antragsteller Chigrin, Dmitry )
• Periodic Structuring of Material Parameters in Ferroelectric Crystals with Ion Exposure (Antragsteller Maier, Karl )
• Photorefractive Phase-Conjugating Mirror for Guiding of Light through Sub-Wavelength Metal Holes (Antragsteller Buse, Karsten )
• Ultraintense Nonlinear Optics on Dielectrics and Structured Metals (Antragsteller Fiebig, Manfred )
• Wannier Function Formalism for Defects in Periodic Materials for Microlaser Resonator and Cavity QED-Applications (Antragsteller Kroha, Johann )

• Sprecher: Professor Dr. Karsten Buse