Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Modellauge soll Operationstechnik optimieren

10.05.2013
Physiker der Universität Jena präsentieren vom 13.-16. Mai Forschungsergebnisse auf der „LASER World of Photonics“ in München

Extrem kurze Laserpulse zwingen das menschliche Auge zur Kapitulation. Die kürzesten bestehen nur aus ein bis zwei Schwingungen des Lichts, ihre Dauer liegt bei einem Millionstel einer Milliardstel Sekunde, und ihr Feld ist von Natur aus asymmetrisch. „Solche Extreme vermag selbst die Elektronik nicht mehr zu messen“, sagt Prof. Dr. Gerhard Paulus von der Universität Jena.

Sein Team vom Lehrstuhl für Nichtlineare Optik setzt deshalb auf ein quantenoptisches System, um diese ultrakurzen Laserpulse exakt vermessen zu können. Dabei machen sich die Physiker die Eigenschaft von Gasen zunutze, beim Beschuss mit Lasern Elektronen zu emittieren. In dem von Prof. Paulus und seiner fünfköpfigen Arbeitsgruppe entwickelten „Phasenmeter“ wird der ultrakurze Laserpuls durch das Edelgas Xenon geleitet.

„Wir nutzen die asymmetrische Emission von Photoelektronen, um die Phase, die Pulsdauer und -intensität zu messen“, sagt Gerhard Paulus. Asymmetrische Emission heiße, dass verschieden viele Elektronen in entgegengesetzter Richtung davonfliegen – ein Effekt, der nur bei den kürzesten Pulsen zu beobachten sei. Dieser Effekt wird von dem Messgerät erfasst und ausgewertet.

Das „Phasenmeter“ präsentieren die Physiker von der Universität Jena vom 13. bis 16. Mai 2013 auf der „Laser World of Photonics“ in München in Halle C1 am Stand „Forschung für die Zukunft“, der von den Ländern Sachsen, Thüringen und Sachsen-Anhalt gemeinsam betrieben wird. Ziel sei es, so Tim Rathje aus der Arbeitsgruppe von Paulus, das neu entwickelte Gerät Forschungseinrichtungen weltweit anzubieten. Um die Idee zu schützen, wurden bereits drei Patente angemeldet.

Während die Arbeitsgruppe von Prof. Paulus in der Grundlagenforschung tätig ist, werden sich das „Abbe Center of Photonics“ (ACP) und das Institut für Angewandte Physik (IAP) der Universität Jena in München u. a. mit Laseranwendungen vorstellen. So präsentieren Wissenschaftler der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Nolte ein Modellauge, das der Untersuchung optischer Nebeneffekte nach Behandlung mit ultrakurzen Laserpulsen dient. Das Modell besteht – analog zum menschlichen Auge – aus einer transparenten künstlichen Hornhaut, Linse sowie einer Iris, während die hintere Augenkammer mit Wasser gefüllt ist. Als Ersatz für die Netzhaut verwenden die Forscher einen Kamera-Sensor. Mit Hilfe des Sensors kann die Umgebung abgebildet werden und es lassen sich spezielle Testtafeln analysieren.

Tests haben gezeigt, dass durch Lichtbeugung nach Laserbehandlungen an der Linse des Auges z. B. Regenbogeneffekte auftreten können. „Diese unerwünschten Nebeneffekte können wir mit dem Modellauge simulieren“, sagt Dr. Roland Ackermann vom Institut für Angewandte Physik der Uni Jena. Ziel sei es, laserchirurgische Eingriffe zu optimieren, mit denen sich die Alterssichtigkeit korrigieren lässt. Im Gegensatz zu Laserbehandlungen der Hornhaut werden derartige Laser-Eingriffe an der Augenlinse noch nicht klinisch durchgeführt.

Dieses Forschungsvorhaben läuft im Rahmen des internationalen Stipendienprogramms „Green Photonics“, welches Teil des vom Land Thüringen und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Kompetenzdreiecks „OptiMi“ ist. OptiMi ist in München ebenso vertreten wie das Abbe Center of Photonics. In diesem bundesweit einmaligen interdisziplinären Zentrum arbeiten Physiker, Materialwissenschaftler, Chemiker, Biologen und Mediziner gemeinsam mit der Optik- und Photonikindustrie an Zukunftstechnologien, die sich der Möglichkeiten des Lichts bedienen.
Kontakt:
Prof. Dr. Gerhard G. Paulus
Institut für Optik und Quantenelektronik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947200
E-Mail: gerhard.paulus[at]uni-jena.de
Dr. Roland Ackermann
Institut für Angewandte Physik, Abbe Center of Photonics
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Max-Wien-Platz 1, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 947821
E-Mail: Roland.Ackermann[at]uni-jena.de

Stephan Laudien | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Veranstaltungsnachrichten:

nachricht Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF
13.12.2017 | VDI Technologiezentrum GmbH

nachricht Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert
13.12.2017 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Veranstaltungsnachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mitochondrien von Krebszellen im Visier

14.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

Grazer Forscher stellen Methode zur dreidimensionalen Charakterisierung vulkanischer Wolken vor

14.12.2017 | Geowissenschaften

Leibniz-Preise 2018: DFG zeichnet vier Wissenschaftlerinnen und sieben Wissenschaftler aus

14.12.2017 | Förderungen Preise