MPSP Lecture Series 2022
Firsthand photonics research news - join the free lectures of our Fellows!
Die Wissenschaft des Lichts hat ebenso viele Facetten wie das Licht selbst - von der Nanophotonik über die Quantenoptik bis hin zur Starkfeldphysik gibt es unzählige interessante Forschungsfelder. In vielen von ihnen sind unsere MPSP-Fellows, also Forscher, aktiv. An Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen arbeiten sie daran, dem Licht seine Geheimnisse zu entlocken und es für den Menschen in vielfältiger Weise nutzbar zu machen.
Und jetzt könnt Ihr einen Einblick in diese Forschung bekommen! Von Ende August bis November 2022 haben wir wieder (fast) jeden Mittwoch um 17 Uhr MEZ (= 15 Uhr UTC | 11 Uhr EDT | 20.30 Uhr IST) eine spannende MPSP Lecture Series für Sie. Ein MPSP Fellow berichtet 45 Minuten über ihre/seine Forschung. Anschließend könnt Ihr 15 Minuten lang Fragen stellen und diskutieren.
Die Vortragsreihe ist völlig kostenlos und findet virtuell über Zoom statt.
Lecture Topic: A T-matrix approach to describe them all: materials, metamaterials, and metasurfacesA T-matrix, also called transition matrix, expresses how an object converts an incident into a scattered field. The object can be classical, like a traditional scatterer for which the T-matrix can be obtained from Maxwell’s equations, or a molecule, which prompts a quantum-chemical treatment to capture its T-matrix. When combined with a renormalization of the T-matrix upon periodically arranging the object, many properties can be analytically expressed. Examples of such properties are effective material parameters or expressions of how a metasurface diffracts light. Both can be used to design optical materials inversely. In this contribution, I describe the latest developments along these lines and emphasize the combined consideration of ordinary molecular materials and materials.
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Lecture topic: Neuromorphic computing: how to turn a physical system into a learning machineMachine Learning represents a set of powerful tools, which are revolutionizing science and technology in many areas.
However, there is an urgent need to find better hardware that is both energy-efficient and fast. In this talk, I will present our ideas on neuromorphic computing, introducing the first general-purpose learning procedure that relies only on physical dynamics. Possible implementation platforms include in particular low-loss nonlinear optical devices.
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Forschungsthema: Coherent biomedical Raman Imaging by means of ultrafast tunable laser sourcesProf. Jürgen Popp, Leiter des Leibnitz Instituts für Photonische Technologien und Professor an der Friedrich-Schiller-Universität Jena, forscht mit seinen Arbeitsgruppen insbesondere an der Entwicklung und Anwendung innovativer Raman-basierter Methoden zur Beantwortung biomedizinischer Fragen. Raman-Spektroskopie und die verschiedenartigen Raman-basierten Technologien wie zum Beispiel die Raman-Mikroskopie, SERS oder CARS sind leistungsfähige Werkzeuge zur Bearbeitung eines breiten Spektrums bioanalytischer und biomedizinischer Probleme wie der schnellen Identifizierung von Pathogenen, der sensitiven Überwachung geringkonzentrierter Moleküle (beispielsweise Drogen oder Metabolite) oder der objektiven klinischen Beurteilung von Zell- und Gewebeproben zur Krebsfrüherkennung.
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Lecture Topic: Coss-sectional nano-scale imaging by extreme UV coherence tomography (XCT)Short wavelength, broad bandwidth, and high penetration make XUV radiation an exciting messenger for unique imaging modalities. I will explain the concept and a few results on XCT showing that the depth structure and the material of samples can non-destructively be analyzed with nanometer resolution.
Prof. Paulus is Chair of Experimental Physics/Nonlinear Optics at Friedrich Schiller University Jena and member of the Board of Directors of Helmholz Institute Jena. Together with his research groups he is working on many exciting topics in the field of strong-field physics and X-ray optics, such as ultrafast molecular dynamics, strong-field photoionization & carrier-envelope phasemeters and high-precision X-ray polarimetry.
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Forschungsthema: Advanced Laser Technologies for research and industryProf. Häfner is director of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT and professor at RWTH Aachen University. Together with its employees he conducts basic and advance industrial research to innovate and advance modern laser sources, laser and digital photonics applications and laser science. In the realm of Digital Photonic Production their goal is to harvest synergies from combining modern computational tools and methods and our deep knowledge of lasers and laser production.
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Forschungsthema: Photonics in 2D Materials2D-Materials consist only of a single layer of atoms and exhibit unique optical phenomena. They are direct semiconductors, have intrinsic chiral symmetry breaking and host to single photon emitters. Dr. Eilenberger’s team is researching methods to integrate these novel materials in micro- and nanooptical systems, e.g. optical fibers, waveguides, and resonators and techniques to characterize their behaviour. This helps understanding their phenomena and harness them for nextgeneration devices in nonlinear photonics, sensing, and quantum communication.
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Forschungsthema: Nanoscale photon control for next generation ultrafast integrated quantum systems
Prof. Pertsch’s research targets the control of light at the nanoscale and at the quantum level using nanostructured materials and ultrafast nonlinear optical effects. His research interests include among others ultrafast light-matter interactions and optical quantum phenomena in nanostructured matter, nonlinear spatio-temporal dynamics, plasmonics, near field optics, high-Q nonlinear optical microresonators, opto-optical processes in integrated optics, and alloptical signal processing, integrated quantum optics, quantum imaging, and quantum sensing as well as the application of photonic nanostructures for multifunctional diffractive optical elements.
Vortragsthema: Attosecond Metrology 2.0Die nichtlineare Photoinjektion von Ladungsträgern durch einen Laserpuls mit wenigen Zyklen kann auf einen einzigen Halbzyklus beschränkt werden, so dass sich die optischen und elektrischen Eigenschaften eines Festkörpers innerhalb eines Zeitintervalls so kurz wie eine Femtosekunde radikal ändern. Diese extreme zeitliche Begrenzung ermöglicht Messungen mit einer zeitlichen Auflösung von Attosekunden, ohne dass Attosekunden-Lichtpulse erzeugt werden müssen. Dieser experimentelle Ansatz ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung der ultraschnellen Elektronendynamik in Festkörpern.
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Lecture Topic: Fluorescence Nanoscopy - What's New?The lecture introduces several recently completed projects, discussing selected new capabilities of optical imaging methods with nanometer-scale resolution.
Forschungsthema: Nanoscopic Analysis of Neurodegenerative Disease ProteinsDr. Steffen J. Sahl researches at the Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences in Göttingen. His research interests are in biophysical imaging and spectroscopy at high resolution and sensitivity, in particular the further development of super-resolved fluorescence microscopy (nanoscopy), and applying these methods to analyze the intracellular pathogenic events involving aggregation-prone proteins and their fragments in neurodegenerative disorders, notably Huntington's and prion diseases.
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Forschungsthema: Theorie ultraschneller Prozesse mit RöntgenlichtProf. Rohringer ist Leitende Wissenschaftlerin bei DESY und Professorin für Physik an der Universität Hamburg. Sie forscht unter anderem zu fundamentalen Prozessen der Wechselwirkung von ultrakurzen Röntgenpulsen von Freien-Elektronen-Röntgenlasern mit Materie.
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