Knapp zwei Millionen Euro für Forschung in der Lasertechnologie der TU Braunschweig
Professorin Stefanie Kroker hat einen mit knapp zwei Millionen Euro dotierten Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) erhalten. Mit ihrer Arbeitsgruppe an der Technischen Universität Braunschweig forscht Kroker an optischen Resonatoren, dem Bauteil, das Lasersysteme zum präzisesten Instrument der Menschheit macht. Die Schlüsseltechnologie ermöglicht damit auch regionalen Verbundvorhaben wie dem Exzellenzcluster QuantumFrontiers oder dem Zukunftscluster Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) höchste Präzision. Die prestigeträchtige Auszeichnung verstärkt zudem den Forschungsschwerpunkt Metrologie der TU Braunschweig.
Es braucht Finesse und Ruhe, damit ein Laser den hohen Ansprüchen der Quantentechnologien genügt. Denn in der Laserentwicklung entscheidet die Einheit Finesse in Kombination mit der Stabilität der Spiegel, wie präzise der Lichtstrahl die gewünschte Wellenlänge liefert. Diese Finesse hängt im Wesentlichen davon ab, wie gut die Spiegel im Zentrum des Lasers, dem optischen Resonator, die gesuchten Lichtteilchen reflektieren. Gleichzeitig müssen dieselben Spiegel möglichst stabil still halten, um störendes Rauschen zu minimieren. Professorin Stefanie Kroker und ihr Team wollen die Grenzen des Machbaren mit sogenannten Meta-Spiegeln verschieben. Auf kleinstem Raum bringen diese Spiegel nicht nur die notwendige Reflektivität, sondern integrieren gleich noch Sensoren, Modulatoren und weitere Optiken in die Spiegelsubstrate. Mit dem Projektnamen „MightyMirrors“ überzeugte die Idee nun den Europäischen Forschungsrat (ERC), der Kroker mit einem Consolidator Grant mit knapp zwei Millionen Euro über fünf Jahre unterstützt.
Miniaturisierung von Quantentechnologien
Wie sehr die mächtigen Spiegel Forschung und Technologien vorantreiben können, zeigt ein Blick in die Region: Komplexe Systeme wie die optischen Uhren des Exzellenzclusters QuantumFrontiers oder der Quantencomputer des Zukunftsclusters Quantum Valley Lower Saxony benötigen hochstabile Laser mit unterschiedlichsten Wellenlängen, perspektivisch sogar millionenfach. Bisher braucht aber nicht nur jede Wellenläge einen eigenen optischen Resonator, sondern auch insgesamt viel Raum auf optischen Tischen in störquellenarmen Speziallaboren. Die Spiegel aus dem Institut für Halbleitertechnik der TU Braunschweig können hier den entscheidenden Unterschied machen. „Mit dem Projekt ‘MightyMirrors‘ gehen wir einerseits die Integration von makroskopischem, empfindlichem Laborequipment auf stabilen Mikro-Chips an. Andererseits wollen wir mit einem ganzen Raster paralleler Meta-Spiegel mehrere Laserwellenlängen in einem einzigen Resonator erzeugen“, sagt Professorin Kroker. „Gerade im Zusammenspiel mit unseren Projektpartnern in der Region Braunschweig-Hannover können wir die vielfachen Stärken unserer Meta-Spiegel direkt in Aktion sehen und stetig weiterentwickeln.“