Wer sind Sie und an welchem Thema forscht ihre Nachwuchsgruppe?

Ich bin Physiker und forsche auf dem Gebiet der optischen Fasertechnologie. Am Hannover Institute of Technology (HITec) betreibt unsere Gruppe Reinraumanlagen mit einzigartigen und komplexen Großgeräten für die Herstellung von Glasfasern. Ausgehend von einem chemischen Gasphasenabscheidungsprozess können wir Quarzglas mit der höchstmöglichen Reinheit herstellen. Während dieses Prozesses kann das Glas mit passiven Elementen wie Germanium für flexible Wellenleiterdesigns dotiert werden. Ein zwölf Meter hoher Spezialfaserturm ermöglicht uns das Ziehen von Fasern mit Durchmessern von einigen hundert Mikrometern. Mit unserem einzigartigen Fachwissen und unserer Ausrüstung decken wir den gesamten Prozess des Entwurfs, der Herstellung und der Charakterisierung von optischen Fasern ab und setzen sie auch in vielversprechenden Anwendungen ein.

Welcher Forschungsfrage gehen Sie dabei konkret nach?

Wir untersuchen zum Beispiel neuartige Multicore-Fasern mit Tausenden von einzelnen Wellenleiterelementen für eine minimal-invasive 3D-Endoskopie. Hier ist die Vision, eine optische Faser zu realisieren, die sich wie eine meterlange optische Linse verhält. Dadurch könnte eine dreidimensionale Bildgebung unabhängig von der Biegung des Endoskops bei medizinischen Eingriffen erfolgen.

Wir untersuchen zum Beispiel neuartige Multicore-Fasern mit Tausenden von einzelnen Wellenleiterelementen für eine minimal-invasive 3D-Endoskopie. Hier ist die Vision, eine optische Faser zu realisieren, die sich wie eine meterlange optische Linse verhält, durch die 3D-Bildgebung unabhängig von der Biegung des Endoskops bei medizinischen Eingriffen erfolgen kann.  Ein weiterer Forschungsschwerpunkt basiert auf der interdisziplinären Kombination von Faser- und Nanotechnologie. Hier wollen wir die besten Aspekte dieser an sich sehr unterschiedlichen Welten kombinieren. Zum Beispiel implementieren wir Nanopartikel wie kolloidale Quantenpunkte in Hohlfasern. Dadurch ermöglichen wir neuartige Funktionalitäten und Anwendungen wie faserintegrierte Einzelphotonenquellen.

Was begeistert Sie an dem Thema?

Fasern finden in verschiedenen Disziplinen breite Anwendung, von der herkömmlichen Datenübertragung bis hin zu Quantentechnologien und Photochemie. Am meisten freue ich mich über die interdisziplinäre und anwendungsorientierte Natur unserer Forschung.

Wie hilft Ihr Thema, die Grenzen des Messbaren zu verschieben?

Unsere Multicore-Fasern werden die Bildgebungsmodalitäten in der (Bio-)Medizin und den Biowissenschaften erheblich verbessern. Entsprechende Endoskope werden beispielsweise die In-vivo-Biopsie von karzinogenen Gehirnzellen ermöglichen. Nanopartikel im Inneren von Fasern können entweder als neuartige Quantenstrahler (z. B. für einzelne Photonen) oder als Quantensensoren verwendet werden, die herkömmlichen Sensorenkonzepten überlegen sein können.

Was macht die Mitarbeit im Exzellenzcluster QuantumFrontiers besonders?

Das breite Netzwerk von Experten aus verschiedenen Disziplinen, das wissenschaftliche Lösungen ermöglicht, die mehr sind als die Summe der einzelnen Beiträge.