Eine holografische optische Pinzette im Einsatz Foto: WWU - Kristoffer I. Finn
Münster (upm), 25. Mai 2011
Physiker bezeichnen das 21. Jahrhundert oft als das "Jahrhundert des Photons". Licht ist ein unersetzliches Werkzeug geworden – zum Beispiel in der Lasertechnik. Experten gehen davon aus, dass es weitere neuartige Anwendungen möglich machen wird, beispielsweise im Bereich Nanotechnologie oder in der Medizin. Seit Beginn des "Jahrhunderts des Photons" erforscht auch die Arbeitsgruppe Nichtlineare Photonik an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) Phänomene rund um das Thema Licht. Unter der Leitung von Prof. Dr. Cornelia Denz feiert die Gruppe nun ihr 10-jähriges Jubiläum. Aus diesem Anlass lädt sie am Freitag, 27. Mai, zu einem Symposium ein, bei dem international renommierte Wissenschaftler Fragen rund um das Thema "Nichtlineare Photonik" beleuchten.
Der Begriff Photonik bezieht sich auf die wissenschaftlichen Grundlagen und die Anwendungen von optischen Verfahren. Nichtlineare Systeme sind im Gegensatz zu linearen sehr komplex. Anders als in der linearen Photonik können Lichtstrahlen in der nichtlinearen Photonik beispielsweise die optischen Eigenschaften des Materials, auf das sie treffen, verändern. Solch komplexe Effekte sind zwar nur schwer berechenbar. Gleichzeitig eröffnen sie den Forschern aber die Möglichkeit, neue optische Eigenschaften zu entwickeln und diese gezielt in Anwendungen einzusetzen.
"Unsere Arbeitsgruppe begann im April 2001 am Institut für Angewandte Physik, nichtlineare Phänomene zu nutzen, um neuartige optische Systeme für Anwendungen zu entwickeln", erinnert sich Cornelia Denz. "Damals war es sehr neu, Optik – also Photonik – mit nichtlinearen Effekten zu verbinden. Heute nennen sich auch andere Arbeitsgruppen weltweit so wie wir, und manche Organisationen machen mit dem Begriff 'Nichtlineare Photonik' Werbung."
Der Schlüssel zu vielen Anwendungen liegt darin, Licht in all seinen Eigenschaften beherrschbar zu machen. Die Forscher bewegen sich dabei zwischen den Grundlagen nichtlinearer Physik, den Anwendungen in optischen Technologien und in Nanotechnologien. Die münsterschen Physiker haben unter anderem die Vision, vollständig optische Informationssysteme zu realisieren – von holografischen Datenspeichern bis hin zu neuartigen photonischen Kristallen. Zudem könnte die Photonik in der Biologie und der Medizin viele Fortschritte initiieren. "Wir entwickeln neuartige nichtlineare Mikroskope und nutzen die Holografie für die optische Mikromanipulation", erklärt Cornelia Denz. Ein Beispiel für letztere ist die gezielte Positionierung von Bakterienzellen mit sogenannten optischen Pinzetten.
In Münster sei für ihre Forschung ein ideales Umfeld vorhanden – Nichtlineare Physik, Nanotechnologien und Biophotonik würden hier groß geschrieben, sagt Cornelia Denz. "Unsere Faszination für das Thema Licht geben wir auch gerne weiter. So haben wir dazu beigetragen, dass 2006 das Center for Nonlinear Science – ein interdisziplinäres Zentrum für komplexe Systeme – an der WWU etabliert wurde." Auch Schülerinnen und Schüler erfahren seit 2007 im Experimentierlabor MExLab, dass Physik Spaß macht.
Bei dem Jubiläumssymposium am Freitag stehen sogenannte strukturierte Systeme im Fokus. Dieses Gebiet schlägt eine Brücke zwischen nichtlinearer Wissenschaft und Nanotechnologien.
Bereits am Donnerstag, 26. Mai, spricht Prof. Dr. Monika Ritsch-Marte aus Innsbruck anlässlich des Jubiläums an der WWU zum Thema "Wie Lichtmodulatoren die Mikroskopie revolutionieren". Beginn ist um 16.15 Uhr im Hörsaal HS 2, Wilhelm-Klemm-Straße 10.
Weitere Informationen zum Symposium / Anmeldung Allgemeines Physikalisches Kolloquium / Vortrag Prof. Ritsch-Marte AG Nichtlineare Photonik Forschen A-Z / Prof. Denz