Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Herstellung computergenerierter Hologramme aus neuartigem „Meta-Material“ gelungen

15.11.2013
Prof. Dr. Thomas Zentgraf, Leiter der Arbeitsgruppe „Ultraschnelle Nanophotonik“ am Department Physik der Universität Paderborn, ist es gemeinsam mit Prof. Dr. Shuang Zhang von der Universität Birmingham gelungen, Hologramme erstmals mit einer völlig neuen Technik zu realisieren.

Für seine Hologramme verwendet er ein neuartiges Meta-Material, das mit nur 30 Nanometer (nm), also 0,00003 mm, extrem dünn ist. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 2.000 Mal dicker.


Aufbau zur Erzeugung des dreidimensionalen Bildes aus dem Hologramm im Optiklabor.
Universität Paderborn, Department Physik

Computergestützt werden benötigte Strukturen berechnet und mit Methoden der modernen Nanotechnologie erzeugt. „Der Vorteil unserer Methode besteht darin, dass wir 3-D-Hologramme in HD-Qualität bei gleichzeitig weitem Gesichtsfeld erzeugen, dabei aber die Entstehung von Zwillingsbildern, die typisch bei vielen Hologrammen ist, vermeiden können“, sagt Thomas Zentgraf.

Computergenerierte Hologramme sind schnell und präzise herzustellen. „Der Computer berechnet, wie das Licht beim Durchgang durch die Fotoplatte, dem eigentlichen Hologramm, aussehen müsste und übersetzt diese Information in die Anordnung und Länge von winzigen Goldstäbchen auf dem Glasträger“, erläutert Holger Mühlenbernd, Doktorand in der Arbeitsgruppe von Thomas Zentgraf. Bei der Herstellung werden auf einem Glasträger mittels hochmoderner Elektronenstrahllithografie 100 bis 200 nm lange und 30 nm hohe Stäbchen aus Gold erzeugt. Je nachdem, wie diese Stäbchen ausgerichtet und wie lang sie sind, beeinflussen sie das auftreffende Licht wie kleine Radioantennen lokal auf der Oberfläche des Glasträgers unterschiedlich.

Beim Durchgang durch die Oberfläche wird die Lichtwelle an den Goldstäbchen verzögert, gerade so, als ob die Lichtwelle einen weiteren Weg zurücklegt hätte. Die Orientierung der Stäbchen relativ zur einfallenden Lichtwelle bestimmt dabei die Verzögerungszeit. Über die Länge der Goldstäbchen könnte zusätzlich die Intensitätsinformation, also wie stark das Licht in diesem Punkt schwingt, gesteuert werden. Wenn nun Licht auf dieses Hologramm trifft, erzeugt es aufgrund dieser Wechselwirkung ein dreidimensionales Bild im Raum, das direkt betrachtet werden kann.

„Der Einsatz des Meta-Materials in der Holographie könnte zu einer kleinen Revolution führen“, sagt Thomas Zentgraf: „Denn was jetzt noch auf einer Millimeterskala erprobt wird, kann zukünftig auch auf größere Formate übertragen werden und viele Nachteile der klassischen Holographie von Dennis Gábor beseitigen.“

Die Originalpublikation kann unter folgendem Link angesehen werden: www.physik.upb.de.

Prof. Dr. Thomas Zentgraf leitet am Department Physik der Universität Paderborn die Arbeitsgruppe „Ultraschnelle Nanophotonik“ und ist Mitglied der Zentralen Wissenschaftlichen Einrichtung „Center of Optoelectronics and Photonics Paderborn (CeOPP)“. Seine Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung von künstlichen optischen Materialien sowie neuen Konzepten zur Beeinflussung der Lichtausbreitung.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Zentgraf,
Department Physik
Tel.: 05251/60-5865,
E-Mail: thomas.zentgraf@upb.de

Tibor Werner Szolnoki | idw
Weitere Informationen:
http://www.physik.upb.de
http://physik.uni-paderborn.de/ag/ag-zentgraf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise