Verkleinerung lichtbasierter Technologie
Die Steuerung einzelner Photonen, die über einzelne Emitter erzeugt werden, ist ein fundamentaler Schritt in Richtung Quantentechnologien, der unter anderem Anwendungsmöglichkeiten beim On-Chip-Routing einzelner Photonen bietet. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts HYNANO(öffnet in neuem Fenster) (Hybrid nanophotonics for enhanced light control) bestand darin, eine Kopplung von zwei oder mehreren Einzelemittern über große Entfernung zu erreichen. Die Forscher arbeiteten an einem Modellsystem, bei dem Licht, das von einem Einzelemitter stammt, zu einem anderen Emitter transportiert wird. Es wurden Nanofaser-Wellenleiter mit plasmonischen Nano-Antennen kombiniert. Eine der Herausforderungen photonischer Systeme, bei denen Emitter mit nanostrukturierten Medien gekoppelt werden, stellt die selektive Kanalisierung von Photonen in spezifische optische Modi und deren Transport dar. Polymer-Nanofasern verbessern allerdings konventionelle Silizium-Fasern mit Emittern, die an die Nanofaser-Oberfläche gekoppelt sind. Diese kavitätslosen Wellenleiter ermöglichen eine Breitband-Reaktion. Inspiriert von plasmonischen Architekturen tun sich solche Subwellenlängen-Nanostrukturen als attraktive Kandidaten für die Lichtregulierung bei Raumtemperatur hervor. Das HYNANO-Team zeigte, dass durch eingebettete Emitter elektrogesponnene Nanofasern eine Lichtlokalisierung mit geringen Ausbreitungsverlusten kombinieren. Zur Untersuchung der optischen Emissionseigenschaften und zur Quantifizierung der Kopplungseffizienz wurde ein State-of-the-Art-Mikroskop verwendet. Darüber hinaus wurden Zufallslaser als vielseitiges biokompatibles System erforscht, das weitere Gelegenheiten für biophotonische Anwendungen und für die Biosensorik schafft. Diese Forschungslinie führte zu einem Patentantrag für ein neues System in Bezug auf eine sensorische Erfassung mit Lasern aus Seidenproteinen, die in einer ungeordneten porösen Matrix nanostrukturiert sind.
Schlüsselbegriffe
Quantentechnologien, HYNANO, Nanofaser-Wellenleiter, plasmonische Architektur, Zufallslaser
