Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
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2018-09-19 [ ]

Die schnellste Wissenschaft der Welt

Einige Weltstars der ultraschnellen Optik kommen zu einem Symposium nach Wien. Es geht dabei um die Untersuchung von Naturphänomenen auf extrem kurzen Zeitskalen.

Optische Bank am Institut für Photonik

Es gehört wohl zu den spektakulärsten Gebieten der modernen Naturwissenschaft: Mit ultrakurzen Laserpulsen kann man heute das Verhalten von Atomen auf einer Zeitskala von Femtosekunden oder Attosekunden studieren. Immer wieder gibt es in diesem Bereich neue Weltrekorde oder spektakuläre Ergebnisse zu vermelden, die weltweit für Aufsehen sorgen – auch Nobelpreise wurden in diesem Bereich bereits vergeben.

Die TU Wien spielt in diesem kompetitiven Feld eine vielbeachtete Rolle. Am 21.September lädt das Institut für Photonik (Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik) zu einem internationalen Symposium ein, bei dem einige der weltweit führenden Persönlichkeiten aus dem Bereich der ultraschnellen Optik vortragen werden. Gegründet wurde das Institut im Jahr 1986 von Prof. Arnold Schmidt, der damit den Grundstein für die „Ultrafast Science“ in Wien gelegt hat und dieses Jahr seinen 80. Geburtstag feiert.

Elektronen aus dem Atom reißen

Einer der wegweisenden Forscher auf dem  Gebiet ist Prof. Paul Corkum (Universität Ottawa, Kanada). Er gilt als Vater der „High Harmonic Generation“. Bei dieser Technik entreißt man Atomen mit Hilfe eines starken elektrischen Feldes ein Elektron, das Elektron wird anschließend im elektrischen Feld beschleunigt, bis es mit großer Wucht wieder mit seinem Atom zusammenstößt. Die Energie, die dabei frei wird, gibt das Atom in Form von Licht ab – so kann man sehr hochfrequente Strahlung  und extrem kurze Lichtblitze erzeugen. Paul Corkum wird beim Symposium über High Harmonic Generation in Gasen und Festkörpern sprechen.

Die Untersuchung von Festkörpern ist heute ein wichtiger Trend in dieser Community. Ursprünglich untersuchte man mit den Methoden der ultraschnellen Optik einzelne Atome in Form von Gas. Heute kann man sich komplizierteren Effekten zuwenden. Man feuert kurze Laserpulse auf Festkörper oder auf dünne Schichten und kann dann eine Vielzahl an interessanten Vorgängen untersuchen, worüber Prof. Tony Heinz und Prof. Yuen-Ron Shen berichten werden. Das Verständnis dieser fundamentalen Vorgänge ist wichtig – etwa für die Herstellung optischer oder opto-elektronischer Chips.

Ebenfalls sprechen wird Prof. Ted Hänsch, der 2005 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Er entwickelte neue Verfahren, mit denen man die Frequenz von Licht extrem genau messen kann. Ted Hänsch arbeitet am Max-Planck Institut für Quantenoptik. Ferenc Krausz, Direktor dieses Instituts, wird ebenfalls in Wien vortragen – über die Entwicklung der Attosekunden-Forschung, von der Grundlagenforschung zu anwendungsorientierten Fragestellungen.

Eröffnet wird das Symposium von Prof. Andrius Baltuska (TU Wien), außerdem werden dort Tony Heinz (Universität Stanford, US) und Yuen-Ron Shen (UC Berkeley, USA) mit dabei sein.