In einer neuen Publikation zeigen Jan und Michael zum ersten Mal interessante Wellenvektordynamiken in transversal modengekoppelten Laserstrahlen. Bei diesen schnell räumlich scannenden Strahlen sind die Intensitätsdynaniken bekannt; ihre Phaseneigenschaften, also u.A. die Wellenvektordynamik, wurden aber bislang nicht untersucht.
Experimentell wurde zum Nachweis von raumzeitlich oszillierenden Wellenvektoren eine single-mode optische Glasfaser genutzt, welche mit ihrer phasenselektiven Einkoolung auch direkt demonstriert, wie groß der Einfluss der Phasendynamiken bei verschiedenen optischen Prozessen sein kann.
Neue Veröffentlichung in Optics Express! In dieser Arbeit demonstrierten Max und Ming einen weit abstimmbaren, zweifarbigen, wellenleitungsbasierten optischen parametrischen Oszillator (OPO), der Vierwellenmischung in einem einzigen Siliziumnitrid-Wellenleiter ausgenutzt. Dieser OPO erzeugte zwei unabhängig abstimmbare Idler-Impulse mit beliebigem Frequenzabstand von null bis 65 THz im Wellenlängenbereich von 1,11 bis 1,46 μm. Dieser neuartige wellenleitungsbasierte OPO ebnet den Weg für verschiedene Mehrwellenlängenanwendungen.
Neue Veröffentlichung in Optics Express! Bei der stimulierten Raman-Streuung (SRS) regen zwei gepulste Laser molekulare Schwingungen an und ermöglichen so die chemische Bildgebung. Ein geringer Energietransfer zwischen den Strahlen kann mit einem Lock-in-Verstärker gemessen werden, aber die Empfindlichkeit - und damit der Bildkonstrast - hängt stark vom Laserrauschen ab.
Die balancierte Detektion reduziert dieses Rauschen, indem sie die Signale vor und nach der Probe subtrahiert. In der Mikroskopie können jedoch unterschiedliche optische Verluste während des Scans dieses Gleichgewicht stören und die Rauschunterdrückung schwächen.
Um dieses Problem zu lösen, haben wir einen kompakten, selbstabgleichenden Detektor entwickelt, der diese Verluste mithilfe eines PID-Regelkreises kompensiert. Dieser Ansatz reduziert das Laserrauschen selbst beim Scannen heterogener Proben bis an die Quantenrauschgrenze und verringert zudem Bildartefakte.
Zur Veröffentlichung von Nick und Kristin.
Die Ergebnisse von Kristins und Mings Arbeiten zu wellenleiterbasierten Lichtquellen für die Raman-Mikroskopie wurden veröffentlicht! Ein Siliziumnitrid-Wellenleiter wurde genutzt, um mittels stimulierter Vierwellenmischung eine Lichtquelle zu realisieren und frequenzverschobene Impulse zu erzeugen, die für die Anregung kohärenter Raman-Prozesse verwendet wurden. Die breite Wellenlängenverstellbarkeit sowie die Miniaturisierung der Lichtquelle durch den verwendete Wellenleiter sind ein wichtiger Schritt für die breitere Anwendung der kohärenten Raman-Streuung auch außerhalb von spezialisierten Laboren. Zur Publikation.
Auch in diesem Jahr hat in San Francisco wieder eine der größten Konferenzen im Bereich der Photonik stattgefunden, die Photonics West. Kristin hat einen Vortrag über ihre gemeinsame Arbeit mit Ming zu wellenleiterbasierten Lichtquellen für die Raman-Mikroskopie gehalten. Nick hatte sogar zwei Möglichkeiten, von seiner Arbeit zu berichten: in einem Vortrag zur Rauschreduzierung durch balancierte Detektion sowie mit einem Poster zur Phasendetektion in der stimulierten Raman-Streuung. Im Anschluss daran ging es für die beiden nach Boston, um einen Kooperationspartner am Massachussetts General Hospital zu besuchen und mehr über deren Forschung im Bereich der stimulierten Raman-Streuung für die Pharmakokinetik und die pharmakodynamische Tomographie zu erfahren.
Die 11. EPS-QEOD EUROPHOTON-Konferenz fand in diesem Jahr in Vilnius, Litauen statt, wo die neuesten Durchbrüche im Bereich der Festkörper-, Faser- und Wellenleiter-Lichtquellen vorgestellt wurden. Ming und Max präsentierten aktuelle Fortschritte unserer Gruppe im Bereich der Wellenleiter-basierten Lichtquellen. Max stellte seine gemeinsame Arbeit mit Ming an einem dualen Wellenlängen-Wellenleiter-basierten optischen parametrischen Oszillator (WOPO) vor, und Ming präsentierte ihre gemeinsame Arbeit mit Kristin zur Nutzung der WOPO-Lichtquelle für Anti-Stokes-Raman-Streuungsanwendungen.
Michaels Paper zur kontrollierten Erzeugung transversal modengekoppelter Strahlen wurde veröffentlicht. Durch die Interferenz von transversalen Resonatormoden entsteht ein Laser-Spot, der sich periodisch entlang einer Linie bewegt - und das ohne mechanische Bewegung durch eine Ablenkoptik, wodurch hohe Geschwindigkeiten von 80 MHz erreicht werden konnten. Die bewegten Strahlen wurden dauerhaft emittiert und ihre Dynamiken während der Oszillation konnten gezielt beeinflusst werden, was bislang nicht auf so hohem Niveau möglich war. Zur Publikation.
Neue optische Tische in drei Laborräumen: In den vergangenen Wochen mussten die Labore zunächst vollständig ausgeräumt werden, bevor die alten Tische ab- und die neuen aufgebaut werden konnten. Die Stahltische schlucken durch ihre massive Bauweise und pneumatische Lagerung Vibrationen, was empfindliche Messungen ermöglicht. Außerdem bieten sie mehr Platz als ihre Vorgänger. Mittlerweile sind die ersten Experimente schon wieder aufgebaut: Jetzt kann die Forschung im Labor wieder beginnen!
Michael und Kristin wurden für ihre Konferenzteilnahme an der Photonics West durch den Santander Mobilitätsfonds der Universität Münster gefördert. Im Rahmen dieser Förderung stellen sie ihre persönlichen und fachlichen Konferenzerfahrungen vor: Kristin spricht über ihren Alltag auf der Konferenz und stellt im Anschluss ihre aktuelle Forschung zu stimulierter Raman-Streuung vor. Michael berichtet über optische Uhren und deren Präzision. Die Vorträge finden am 02.05.2024 um 12:30 Uhr im Seminarraum 222 der Angewandten Physik statt.
Alle Studierenden des Fachbereichs sind herzlich eingeladen.
Neue Veröffentlichung in Optics Express! In dieser Arbeit demonstrierte Ming einen effizienten, weit abstimmbaren und synchron gepumpten optischen parametrischen Oszillator (OPO), der Vierwellenmischen in einem Siliziumnitrid-Wellenleiter ausnutzt. Dieser wellenleiterbasierte OPO (WOPO) zeigte eine hohe Konversionseffizienz von bis zu -7,64 dB und erzeugte bis zu 387 pJ Idler-Impulsenergie. Dieser WOPO stellt eine bedeutende Verbesserung der Konversionseffizienz sowie der Ausgangsenergie unter den χ3-WOPOs dar und markiert damit einen wichtigen Schritt hin zu einer hoch effizienten und weit abstimmbaren Chip-basierten Lichtquelle bspw. für kohärente Anti-Stokes-Raman-Streuung. Zur Publikation.
San Francisco. Bekannt für die Golden Gate Bridge, Cable Cars und Heimat einer der größten Konferenzen im Bereich Photonik - der Photonics West.
Auf dieser Konferenz stellten Kristin und Michael ihre aktuellen Ergebnisse zu hintergrundreduzierter CARS-Mikroskopie und kontrollierter Erzeugung transversal modengekoppelter Strahlen vor.
Kristin und Nick waren in Paris Teil des Konferenzprogramms und haben ihre Arbeiten zur Unterdrückung von Untergrundsignalen mithilfe von Frequenzmodulation in der stimulierten Raman-Streuung und zur balancierten Detection vorgestellt.
Als Bonus konnte Kristin noch einen Preis für das beste PhD Poster mit zurück in die Arbeitsgruppe bringen.
Wie jedes Jahr waren wir auch diesmal wieder auf dem BaMa-Tag vertreten, um unsere Arbeitsgruppe sowie mögliche Themen für Abschlussarbeiten vorzustellen.
Dabei war es uns besonders wichtig, die Studierenden auf die Verknüpfung aus experimentellem und theoretischem Arbeiten sowie die vielen Anwendungsbereiche unserer Forschungsbereiche aufmerksam zu machen. Im Anschluss bestand bei einer Laborführung die Möglichkeit, Experimente im Detail kennenzulernen.
Wir sind weiterhin auf der Suche nach Studierenden, die ihre Abschlussarbeit in der AG Optische Technologien schreiben möchten! Bei Interesse meldet euch gerne unter opttech@uni-muenster.de.
Bemerkenswert ist, wie viele, spannende Karrierewege sich nach der Zeit in der Arbeitsgruppe entwickelt haben. Von der Entwicklung spezialisierter Lasersysteme in einem eigenen Start-Up bis zur Begutachtung von Verkehrsunfällen: Die Angewandte Physik eröffnet viele Wege!