Das Labor für Nano-Optik Arbeitsgruppe
Wir untersuchen Licht jenseits der Diffraktionsgrenze und die Wechselwirkung mit Materie im Nanobereich. Wir sind besonders daran interessiert einzelne Quantensysteme zu untersuchen und Quantenphänomene zu erforschen, die im Sub-Wellenlängenbereich auftreten. Während wir fundamentalen Fragen in Bezug auf Licht, Materie und deren Interaktion nachgehen, könnten unsere Erkenntnisse zu der Entwicklung von Gerätschaften wie etwa neuartige Lichtquellen, Sensoren und funktionalen Materialien führen.
Unsere Forschung
Interessen und Motivation
Das Laboratorium für Nano-Optik umfasst experimentelle wie auch theoretische Forschungsaktivitäten innerhalb der Gebiete der Quanten-Nano-Optik, Nano Spektroskopie und der Nano Sensorik in enger Zusammenarbeit mit lokalen, nationalen und internationalen Forschungsgruppen
Lehrstuhl Labor für Nano-Optik
Unser Forschungsprofil
Wir konzentrieren uns auf drei Forschungsthemen
Quanten-Nano-Optik
Die Quantennatur des Lichts hat aufgrund ihrer technologischen Aussichten in den Bereichen Quanteninformation, Kommunikation, Sensorik und Metrologie großes Interesse geweckt. Wir kombinieren die Quantenoptik mit der Nano-Optik, um unser Verständnis der Licht-Materie-Wechselwirkung in diesem Zusammenhang zu verbessern und die Entwicklung dieser neuen Technologien voranzutreiben. Unser besonderes Interesse gilt der Kopplung neuartiger Quantenemitter mit Resonatoren im Nanomaßstab und der Untersuchung solcher hybriden Systeme mit Hilfe ultraschneller Techniken, die uns die Erforschung von Quantenphänomenen in Gegenwart starker Dekohärenz ermöglichen.
Nano-Spektroskopie
Die ultraschnelle Spektroskopie ist ein leistungsfähiges Instrument zur Untersuchung neuer Materialien und zur Verfolgung physikalischer oder chemischer Prozesse mit einer sehr hohen zeitlichen Auflösung. Mithilfe von Konzepten wie der Nanofokussierung wollen wir fortgeschrittene spektroskopische Techniken wie Pump-Probe und mehrdimensionale Ansätze in der Nano-Optik einsetzen, um ihre räumliche Auflösung über die Beugungsgrenze hinaus zu steigern und ihre Fähigkeit zu verbessern, einzelne Systeme, wie z. B. einzelne Moleküle, zu untersuchen.
Nano-Sensorik
Ein großer Vorteil optischer Sonden besteht darin, dass sie geringe Mengen von Zielmolekülen ohne direkten Kontakt mit der Probe nachweisen können. Obwohl fluoreszenzbasierte Ansätze verfügbar und ausreichend empfindlich sind, fehlt ihnen oft die nötige Flexibilität, um in Lab-on-a-Chip-Systeme integriert zu werden. Wir konzentrieren uns auf die nanophotonische Sensorik, da sie die Vorteile der optischen Sensorik zu nutzen verspricht und gleichzeitig deren Beschränkungen überwindet, indem sie eine hohe Empfindlichkeit, Spezifität und einen großen Dynamikbereich bietet und sich leicht in einfache und kostengünstige Geräte integrieren lässt. Darüber hinaus wollen wir Einzelmolekültechniken mit Schwerpunkt auf Biosensorik-Anwendungen weiterentwickeln.
Forschungsthemen
- Quanten-Nano-Optik
- Nano-Spektroskopie
- Nano-Sensorik
Veröffentlichungen
Optical properties of silicon-implanted polycrystalline diamond membranes
Optical properties of silicon-implanted polycrystalline diamond membranes
Highly-efficient extraction of single photons from single SiV centers in diamond using plasmonic nanoantenna
Highly-efficient extraction of single photons from single SiV centers in diamond using plasmonic nanoantenna
Focused Gaussian beam in the paraxial approximation
Focused Gaussian beam in the paraxial approximation
Plasmon-Assisted Suppression of Surface Trap States and Enhanced Band-Edge Emission in a Bare CdTe Quantum Dot
Plasmon-Assisted Suppression of Surface Trap States and Enhanced Band-Edge Emission in a Bare CdTe Quantum Dot
Plasmon based suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission rate in a single CdTe quantum dot
Plasmon based suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission rate in a single CdTe quantum dot
Planar antenna designs for efficient coupling between a single emitter and an optical fiber
Planar antenna designs for efficient coupling between a single emitter and an optical fiber
Planar optical antennas as efficient single-photon sources for free-space and fiber-based operation in quantum optics and metrology
Planar optical antennas as efficient single-photon sources for free-space and fiber-based operation in quantum optics and metrology
Exploring ultrafast single-photon emission of silicon-vacancy color centers in diamond nano-membranes coupled with gold nano-cones
Exploring ultrafast single-photon emission of silicon-vacancy color centers in diamond nano-membranes coupled with gold nano-cones
Highly efficient light extraction and directional emission from diamond color centers using planar Yagi-Uda antennas
Highly efficient light extraction and directional emission from diamond color centers using planar Yagi-Uda antennas
Plasmon-assisted suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission in a bare cdte quantum dot
Plasmon-assisted suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission in a bare cdte quantum dot
Plasmon based suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission rate in a single CdTe quantum dot
Plasmon based suppression of surface trap states and enhanced band-edge emission rate in a single CdTe quantum dot
Planar optical antennas as efficient single-photon sources for free-space and fiber-based operation in quantum optics and metrology
Planar optical antennas as efficient single-photon sources for free-space and fiber-based operation in quantum optics and metrology
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Labor für Nano-Optik
Fakultät IV, Fachbereich Physik
Walter-Flex-Str. 3
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