Laufende Projekte
TRR 142; TP B06: Ultraschnelle kohärente opto-elektronische Kontrolle eines photonischen Quantensystems
In diesem Projekt werden wir Halbleiterquantenpunkte in feldabstimmbare Mikroresonator-Heterostrukturen integrieren, um eine ultraschnelle kohärente opto-elektronische Kontrolle der Emitter-Resonanz-Kopplung zu erzielen. Durch die Abstimmung unterschiedlicher Quantenpunktübergänge werden wir (i) Resonatorunterstützte Zwei-Photonen-Emission, (ii) ...
Laufzeit: 01/2022 - 12/2026
Netzwerk für photonische Quantensysteme (PhoQSNET)
Datensicherheit ist für unsere moderne Gesellschaft von entscheidender Bedeutung. Wegen der Bedrohung von persönlichen Daten und Identitätsbetrug bis hin zu Cyber-Angriffen, die die Integrität souveräner Nationen bedrohen, war der Bedarf an sicherer Kommunikation und Datenverarbeitung noch nie so groß wie jetzt. In der Theorie würden ...
Laufzeit: 01/2022 - 12/2027
FOR 5208: Modellbasierte Bestimmung nichtlinearer Eigenschaften von Piezokeramiken für Leistungsschallanwendungen, TP: Modellierung und Simulation der gekoppelten nichtlinearen akustischen, elektrischen und thermischen Dynamik in Piezokeramiken
Die Bestimmung von Materialparametern von Piezokeramiken für Aktoranwendungen mittels inversem Verfahren benötigt ein effizientes Verfahren zur Simulation der verschiedenen physikalischen Prozesse in der piezokeramischen Probe. Neben der elektrostatischen Potentialgleichung und der akustischen Wellenausbreitung stehen in diesem Projekt die kausale ...
Laufzeit: 01/2022 - 12/2025
FOR 5208: Modellbasierte Bestimmung nichtlinearer Eigenschaften von Piezokeramiken für Leistungsschallanwendungen (NEPTUN)
Ultraschallsensoren und -aktoren finden heute vielfältige Anwendungen in Wissenschaft und Technik. Auch beim Design und bei der Optimierung dieser Komponenten setzt man zunehmend auf den Einsatz von Computertechnik. Als eines der größten Probleme erweist sich dabei die ungenügende Kenntnis der akustischen bzw. elektromechanischen ...
Laufzeit: 01/2022 - 12/2026
TRR 142: Maßgeschneiderte nichtlineare Photonik: Von grundlegenden Konzepten zu funktionellen Strukturen
Das zentrale Ziel des SFB/Transregio 142 ist die Erforschung und Entwicklung einer zukünftiger nicht-linearen Photonik, die modernste technologische Möglichkeiten nutzt, um grundlegende Fragen zur Physik und zu Bauelementen basierend auf maßgeschneiderten Nichlinearitäten und originären Quanteneffkten zu erkunden. Unsere Forschung beruht auf ...
Laufzeit: 04/2014 - 12/2025
abgeschlossene Projekte
PhoQC: Photonisches Quantencomputing
Photonisches Quantencomputing (PhoQC): Es geht um die Erforschung der Grundlagen für die Realisierung von photonischen Quantenrechnern. Dazu soll an der Universität Paderborn perspektivisch ein international führendes Forschungszentrum geschaffen werden, in das die Bereiche Physik, Mathematik, Ingenieurswissenschaften, Informatik und Elektrotechnik ...
Laufzeit: 11/2021 - 12/2024
TRR 142; TP C05: Nichtlineare optische Oberflächen basierend auf ZnO-plasmonischen Hybrid-Nanostrukturen
Ziel des Projektes ist die effiziente Manipulation von Lichtstrahlen durch eine extrem dünne Metall-ZnO Metaoberfläche mit simultaner Frequenzkonversion. Es ist geplant, die Amplitude und die Phase der nichtlinearen Wellen durch das Strukturdesign und die Materialkomposition mittels nichtlinearer Pancharatnam-Berry Phase auf einer Nanoskala zu ...
Laufzeit: 01/2018 - 12/2021
HighPerMeshes: Domänenspezifische Programmierung und zielplattformbewusste Compiler-Infrastruktur für Algorithmen auf unstrukturierten Gittern
Ziel des Projektes HighPerMeshes ist die Entwicklung eines in der Praxis einsetzbaren domänenspezifischen Frameworks zur effizienten, parallelen und skalierenden Implementierung iterativer Algorithmen auf unstrukturierten Gittern. Simulationssoftware im Zeitbereich, die in diese Gruppe fällt (z.B. TD-FEM, TD-DG, Netzwerksimulationen), wird in den ...
Laufzeit: 04/2017 - 03/2020
Kontakt: Bernard Bauer
TRR 142; TP C04: Ultraschnelle elektrische Kontrolle optischer Polarisationen und Übergänge
Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung photonischer Strukturen, die elektrisch kontrollierbare nichtlineare Funktionalitäten aufweisen. Diese Strukturen bestehen aus einer ultraschnellen elektronischen Schaltung, die Quantenpunkte in Mikroresonatoren ansteuert. Durch ultraschnelles Abstimmen über den Stark-Effekt wird die kohärente Kontrolle ...
Laufzeit: 04/2014 - 12/2021
TRR 142; TP C03: Nichtlineare Optik in Quantenpunktmolekülen
In diesem Projekt werden nichtlineare optische Effekte in InGaAs Quantenpunktmolekülen (QPM) untersucht. Ziel ist es, die QPM als Frequenzkonverter zu nutzen. Dazu regen die absorbierten Photonen einen Exzitonkomplex an, der durch angelegte Spannungsimpulse auf Nano- und Pikosekunden-Zeitskalen in einen anderen Komplex verwandelt wird, indem ...
Laufzeit: 04/2014 - 12/2018
TRR 142; TP A05: Plasmonische Nanoantennen verstärkte Licht Emission und Frequenz Konversion in dielektrischen und Halbleiter-Mikrostrukturen
Das Projekt beschäftigt sich mit der Verstärkung der schwachen Licht-Materie Wechselwirkung für nichtlinear-optische Prozesse. Die resonante Anregung von kohärenten Elektronenoszillationen in metallischen Nanostrukturen kann aufgrund eines Antenneneffektes für die Photonen zu starken Feldüberhöhungen führen. Mit einer geeigneten räumlichen ...
Laufzeit: 04/2014 - 12/2018
Wellen-Wechselwirkung in integriert-photonischen Bauteilen
Miniaturisierte optische Systeme in der Form photonischer Chips spielen eine wichtige Rolle für die weltweite optische Telekommunikation, oder für kompakte Hochleistungssensoren für umwelttechnische, chemische, biologische, oder medizinische Anwendungen. Die Komponenten dieser Systeme nutzen die stark materialabhängigen Ausbreitungseigenschaften ...
Laufzeit: 01/2014 - 12/2017
SPP 1391; TP: Optimierung, Pulsformung und optische Kontrolle in Nanostrukturen
Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Anwendung von Optimierungsansätzen auf optisch angeregte Nanostrukturen aus Metall, Dielektrika und Halbleitern einschließlich hybrider Strukturen. Unter Variation der geometrischen Eigenschaften der Nanostrukturen und der Pulsformung wird die Maximierung von Zielfunktionen durch problemspezifische ...
Laufzeit: 01/2012 - 12/2015
SPP 1391: Ultraschnelle Nanooptik
Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Untersuchung, gezielte Steuerung und Anwendung der raum-zeitlichen Dynamik elektromagnetischer Anregungen sowohl in metallischen Nanostrukturen als auch Hybrid-Nanostrukturen. Die starke Feldlokalisierung und die damit verbundene Feldüberhöhung wird in einer Vielzahl von interdisziplinären Anwendungen ...
Laufzeit: 01/2009 - 12/2017