Laser der Zukunft

Scheibenlaser als neue Quelle für Terahertz-Strahlung

Die Entwicklung von leistungsstarken ultrakurzen Laserpulsen hat in der Chemie eine neue Ära eröffnet, um schnelle Reaktionen zu untersuchen. Um die Erzeugung von elektromagnetischen Wellen, die man dafür benötigt, effizienter zu machen, forscht Dr. Clara Saraceno ab dem kommenden Herbst an innovativen Scheibenlasern. Sie erhält knapp 1,65 Mio. Euro und arbeitet an der RUB an neuen Herstellungsverfahren für Terahertz-Strahlung.

Dr. Clara Saraceno (© privat)

Fünf Jahre lang wird Saraceno an der Ruhr-Universität Bochum zu Gast sein. Ihre Gastgeber sind Prof. Dr. Martina Havenith-Newen und Prof. Dr. Martin Hofmann (Physikalische Chemie II; Photonik und Terahertz-Technologie, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik).

Effiziente Scheibenlaser
Ultrakurze Laserpulse finden Anwendung bei der Materialbearbeitung und in der Medizintechnik. Während Laser im optischen (sichtbaren) und UV-Frequenzbereich verfügbar sind, besteht unter anderem eine Lücke im Frequenzbereich zwischen dem Mikrowellen- und dem Infrarotbereich (Terahertz, THz). Hier gibt es immer noch erheblichen technologischen Entwicklungsbedarf.

Die Strahlung im THz-Bereich, die sogenannten „T-Strahlen" sind unsichtbar und haben eine ganz besondere Eigenschaft: Sie dringen problemlos durch Materialien wie Papier, Holz, Kunststoff oder Keramik. Innerhalb des RUB-Exzellenzclusters RESOLV wurden völlig neue Anwendungsfelder für diese Strahlung eröffnet: Mit Hilfe der THz-Spektroskopie war es erstmals möglich, den „THz-Tanz" des Wassers zu verfolgen und so die Rolle des Wassers bei biologischen Prozessen zu untersuchen (s. z.B. http://aktuell.ruhr-uni-bochum.de/pm2014/pm00043.html.de).

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Allerdings stehen bisher keine leistungsstarken Quellen für THz-Strahlung zur Verfügung. Die Physikerin Dr. Saraceno arbeitet daran, an dieser Stelle neue kompakte und effiziente Scheibenlaser einzusetzen und alltagstauglich zu machen. Dies soll künftig neuartige mikroskopische Anwendungen ermöglichen und in Bochum erstmalig für Untersuchungen von Solvatationsprozessen angewendet werden. Dr. Saraceno entwickelte bereits zuvor in Zürich in der Ultrakurzzeit-Physik Femtosekunden-Scheibenlaser, die für die jeweiligen Leistungsklassen Rekordwerte erzielen.

Zur Person
Dr. Clara Saraceno, 1983 in Argentinien geboren, studierte Physik mit dem Schwerpunkt „Optics and Photonics" am Institut d'Optique in Palaiseau (Frankreich). Nach ihrem Studium wechselte Clara Saraceno zunächst in die Industrie und arbeitete von 2007 bis 2008 bei dem Laserhersteller Coherent in den USA. Anschließend setzte sie ihre wissenschaftliche Ausbildung in der Schweiz fort. 2012 legte sie an der ETH Zürich ihre Promotion ab, die unter anderem mit dem Quantum Electronics and Optics Division Thesis Prize 2013 (QEOD) der European Physical Society ausgezeichnet wurde.

Preis für Nachwuchswissenschaftler
Sechs internationale Forschertalente hat die Humboldt-Stiftung am 12.8.2015 mit den diesjährigen Kovalevskaja-Preisen ausgezeichnet. Sie erhalten jeweils bis zu 1,65 Mio. Euro, um an innovativen Projekten an deutschen Universitäten und Forschungsinstituten zu arbeiten. Die Preisverleihung findet am 17. November 2015 in Berlin statt. Der Sofja Kovalevskaja-Preis wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert. Im Jahr 2014 kam bereits der Philosoph Dr. Christian Straßer mit dem Preis an die RUB.

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