Siegener Forschung in Optica veröffentlicht
Nur wenige Monate nach seiner erfolgreichen Promotion an der Universität Siegen kann Dr. Amr Farrag einen weiteren wissenschaftlichen Erfolg verbuchen: Sein Manuskript „Sub-nanojoule ultrafast optical Kerr gating at 1 GHz repetition rates using multilayer graphene and thin graphite films“ wurde von der Fachzeitschrift Optica zur Veröffentlichung angenommen.
Die Zeitschrift zählt zu den etablierten internationalen Fachjournalen für Optik und Photonik. Die Veröffentlichung erfolgt nach einem wissenschaftlichen Peer-Review-Verfahren und ist damit eine besondere Anerkennung der Qualität und Relevanz von Farrags Forschung.
Farrags Forschung beschäftigt sich mit der Frage, wie sich extrem schnelle optische Prozesse auf der Nanoskala messen lassen. Dies ist unter anderem für zukünftige Anwendungen in der Quantenphotonik relevant, etwa für besonders helle Einzelphotonenquellen.
Solche Lichtquellen könnten beispielsweise für Quantenkommunikation und Quanteninformationsverarbeitung eine wichtige Rolle spielen. Um sie besonders schnell anzuregen, können moderne Laser Milliarden Lichtpulse pro Sekunde erzeugen. Die dabei entstehenden Lichtsignale sind allerdings so kurz, dass herkömmliche Messverfahren sie zeitlich nicht ausreichend auflösen können.
Hier setzt Farrags Forschung an. Er entwickelte ein optisches Kerr-Gate basiert auf Graphen – ein ultradünnes Material mit einer extrem starken optischen Nichtlinearität -, das vereinfacht gesagt, wie ein sehr schneller Lichtschalter funktioniert. Es öffnet sich nur für einen winzigen Bruchteil einer Billionstelsekunde und ermöglicht so, ultrakurze Lichtsignale präzise zu untersuchen. Das Besondere an Farrags Ansatz ist die Kombination aus hoher Geschwindigkeit, extremer Zeitauflösung und sehr geringer benötigter Energie, was bisher unmögliche Untersuchungen ultraschneller Prozesse im Nanobereich ermöglicht.
Dr. Amr Farrag studierte Kern- und Strahlentechnik an der Universität Alexandria, Ägypten. Danach erwarb er einen Master of Science in Optik und Photonik an der University of Eastern Finland (Finnland), bevor er als Doktorand an die Universität Siegen wechselte.
Link zur Originalpublikation: https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-13-9-1927
