Linsen im Fokus

Im deutsch-kanadischen Graduiertenkolleg 2101 „Geführtes Licht, dicht gepackt“ arbeiten Forscher an neuen photonischen Bauelementen aus Quarzglas. Foto: GRK 2101/FSU

Um herausragende Forschungsergebnisse im Bereich optischer Wellenleiter und verwandter Technologien zu generieren, haben sich die Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU) und die kanadischen Universitäten Toronto, Montreal sowie Quebec im Jahr 2015 zusammengetan und das Internationale Graduiertenkolleg 2101 „Geführtes Licht, dicht gepackt: neue Konzepte, Komponenten und Anwendungen“ gegründet.

Von den synergetischen Effekten profitieren seitdem etwa 40 Promovierende, je rund 20 in Deutschland und Kanada. Um die erfolgreiche, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Kooperation zu festigen und die gemeinsame Expertise zu verdichten, treffen sich die Physiker beider Nationen regelmäßig – vom 27. bis 31. August richtet die Uni Jena nun den Workshop „Lens Design“ aus. Prof. Dr. Herbert Gross, Professor für Theorie optischer Systeme an der FSU, wird mit den Promovierenden aus Kanada und Jena dazu optische Abbildungen in allen Facetten beleuchten.

„Wir möchten dem wissenschaftlichen Nachwuchs bei unseren Zusammenkünften einen deutlichen Mehrwert bieten, was uns mit dem gefragten Workshop von Prof. Gross erneut gelingt“, sagt Dr. Anna Späthe, Koordinatorin des Internationalen Graduiertenkollegs 2101. Im Kurs wird den Teilnehmenden die Planung komplexer optischer Experimente mit Hilfe der Software OpticStudio nähergebracht.

„Wir betrachten typische Optikprobleme wie die Konzeption, konkrete Auslegung und Bewertung klassischer Optiksysteme mittels geometrischer Modellierung, aber auch physikalische Effekte wie Beugung, z. B. bei der Ausbreitung von Gaußstrahlen, Kohärenzprobleme, Streuung an Flächen und in Medien sowie Polarisation und der Einfluss von Schichten. Dabei steht die Strahlformung mit Linsen im Fokus“, erklärt Herbert Gross. Die neu gewonnenen Kenntnisse, so Gross, können bei der Arbeit an relevanten Themen des Graduiertenkollegs wie integrierte Optiken, Wellenleitern und Faserlasern direkte Anwendung finden.

Im Internationalen Graduiertenkolleg 2101 an der Uni Jena arbeiten insgesamt zehn Forschungsgruppen, darunter drei unter der Leitung von Prof. Dr. Stefan Nolte und Prof. Dr. Jens Limpert vom Institut für Angewandte Physik sowie Prof. Dr. Ulf Peschel vom Institut für Festkörpertheorie und Optik. Während Noltes Gruppe sich mit der laserbasierten Erzeugung von Wellenleiterstrukturen für Quantenexperimente beschäftigt, sind bei Limpert zum Beispiel Modeninstabilitäten in Hochleistungsfaserlasern und bei Peschel grundlegende Phänomene der Lichtausbreitung wie der Einfluss von Symmetrie und Topologie photonischer Systeme auf die Evolution optischer Felder von zentralem Interesse.

„Gerade für unsere Gäste ist der Besuch der Uni Jena eine gute Gelegenheit, sich unsere Forschungsschwerpunkte genau anzusehen und Pläne für einen Aufenthalt in Jena zu schmieden“, erzählt Späthe. Denn im Rahmen des Programms können die Promovierenden bis zu neun Monate an der Universität im Partnerland forschen. „Diese Möglichkeit ist eines der Kernstücke unseres Internationalen Graduiertenkollegs“, sagt Späthe. Und das zahlt sich aus: „Wir sind sehr stolz, dass die ersten Doktoranden ihre Promotion noch in diesem Jahr abschließen werden.“

Prof. Dr. Andreas Tünnermann, Direktor des Instituts für Angewandte Physik an der FSU und Sprecher auf Jenaer Seite, weiß um die Bedeutung des Kollegs: „Das Besondere an dem DFG-Förderformat ist die Förderung der internationalen Vernetzung in der Forschung. Dies beschränkt sich aber nicht nur auf die beteiligten Einrichtungen in Kanada und Deutschland. So finden sich derzeit unter den 21 Jenaer Graduierten acht verschiedene Nationalitäten.

Damit kommen junge Menschen aus sehr unterschiedlichen Kulturkreisen zusammen – damit werden neue gemeinsame Formen der Herangehensweise an Problemstellungen entwickelt und Synergieeffekte erzielt“. Die DFG fördert das Internationale Graduiertenkolleg 2101 „Geführtes Licht, dicht gepackt“ in der ersten Phase mit 4,8 Millionen Euro bis 2020. Ob sich eine zweite Förderphase anschließt, entscheidet sich im kommenden Jahr.

Dr. Anna Späthe
Abbe Center of Photonics der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Albert-Einstein-Straße 6, 07745 Jena
Tel.: 03641 / 947964
E-Mail: anna.spaethe[at]uni-jena.de

http://www.uni-jena.de

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