Optik und Photonik

Die Optik- und Photonikforschung der Profillinie LIGHT beinhaltet die vier Forschungsfelder Utra-Optik, Starkfeldphysik, Biophotonik und Quantentechnologie.

Die Ultra-Optik umfasst die Bereiche Nano-Optik, Laserphysik, Photonische Materialien, und Optische Systeme. Im Zentrum der Forschung steht die Kontrolle von Licht in all seinen Eigenschaften, welches den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern letztlich als Werkzeug, Auslöser und Träger von Informationen dient.

Das Themengebiet der Starkfeldphysik beschäftigt sich mit der Erzeugung von Licht extremer Eigenschaften und außerordentlich hohen Intensitäten und seiner Wechselwirkung mit Materie bis in den relativistischen Bereich. Themenfelder dieses Forschungsgebiets in Jena sind: Hochleistungslaser, Nichtlineare Optik, Relativistische Laserphysik und Röntgenoptik.

Im Fokus der Biophotonikforschung in Jena stehen lichtbasierte Technologien und ihre Anwendungen für die Lebenswissenschaften und die Medizin. Mit Hilfe neuer spektroskopischer Techniken, multimodaler biomedizinischer Bildgebungsverfahren, Mikrospektroskopie und chip-basierter Analytik und Diagnostik sollen breit anwendbare optische Messgeräte entwickelt werden, um eine detaillierte Untersuchung komplexer biologischer Proben (Gewebeschnitte, Zellen, Viren, DNA/RNA) zu ermöglichen.

Auf dem Forschungsgebiet der Quantentechnology zielt LIGHT auf die drei Hauptanwendungsbereiche Quantenkommunikation, Quantencomputer und Quantenbildgebung & -sensorik. In allen drei Bereichen spielen optische Technologien eine wichtige Rolle, entweder weil Photonen Träger von Quanteninformationen sind oder weil Photonen zur Untersuchung von Quantensystemen bei der Durchführung einer bestimmten Aufgabe verwendet werden. Daher ist die Entwicklung und Weiterentwicklung optischer Quantentechnologien entscheidend für die Ausschöpfung des Potentials der Quantentechnologien.