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European Research Council (ERC) bescheinigt Prof. Dr. Jens Limpert zum 3. Mal Pionierforschung

Bereits zum vierten Mal unterstützt der European Research Council (ERC) mit einem der höchstdotierten Förderungen der EU die grundlagenorientierte Forschung am Institut für Angewandte Physik (IAP).

Um zu umreißen, welchen Stellenwert diese ERC Grants haben, sei hier erwählt, dass nur „bahnbrechende Pionierforschung“ gefördert und wissenschaftliche Exzellenz das alleinige Auswahlkriterium ist. Prof. Jens Limpert ist es gelungen, als einer der Ersten überhaupt, sowohl einen „Starting Grant“ (2009) gefolgt von einem „Consolidator Grant“ (2014) und nun den „Advanced Grant“ einzuwerben. In Deutschland ist er mit einer solchen „Serie“ sogar der Einzige.

„Das ist eine große Ehre für mich, aber auch das gesamte Team“, freut sich der Physiker. Er sieht die Förderung als eine Bestätigung seiner bisherigen wissenschaftlichen Arbeit, die „ich nicht allein erbracht habe, sondern mit meinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern.“  Insgesamt vergab der ERC in diesem Jahr europaweit 222 Advanced Grants an WissenschaftlerInnen aus verschiedenen Gebieten, mehr als 2.000 Bewerbungen lagen dafür vor.

Auch die Arbeiten zur Laserentwicklung von Andreas Tünnermann wurden durch einen „Advanced Grant“ (2014) gewürdigt. Dies belegt, dass am IAP Hervorragendes auf dem Gebiet der Laserquellen und deren Anwendungen geleistet, und dies auch über die Grenzen von Thüringen hinaus wahrgenommen wird.

Nun also investiert die EU in den kommenden fünf Jahren fast 2,5 Millionen Euro in das Projekt „SALT“ (High-Flux Synchrotron Alternatives Driven by Powerful Long-Wavelength Fiber Lasers). Jens Limpert und sein Team möchten hier die Anwendungsmöglichkeiten von Hochleistungsteilchenbeschleunigern (Synchrotrons) erweitern, indem künftig in jedem gängigen Laserlabor entsprechend frequenzkonvertierte Faserlaser betrieben werden könnten, um damit innovativen Fragestellungen eine experimentelle Antwortsuche zu erleichtern. Die Herausforderung beschreibt Jens Limpert so: “Hochleistungsstrahlungsquellen, wie Synchrotronen, zeichnen sich durch ihren sehr weiten Frequenzbereich (von THz bis Röntgen) aus, welches deren Anwendungsgebiete so erweitert, dass damit revolutionäre Fortschritte in Wissenschaft und Technologie ermöglicht wurden. Jedoch ist der Einsatz solcher Synchrotrons durch deren Abmessungen und Betriebskosten sehr teuer, sodass der Zugang zu diesen Großforschungsanlagen stark eingeschränkt ist und somit deren Leistungspotenzial längst nicht ausgeschöpft werden kann. Andererseits ist der spektrale Bereich direkter Laseremission begrenzt.“

Dies soll mittels nichtlinearer Frequenzumwandlung eines Hochleistungs-Ultrakurzpuls-Festkörperlasers gelöst werden. Darüber hinaus sollen höchst interessante Wellenlängenabhängigkeiten der Frequenzkonversion untersucht und ausgenutzt werden, um einen bisher undenkbaren hohen Photonenfluss in den wichtigen Spektralbereichen des mittleren Infrarot, dem THz und dem weichen Röntgenbereich zu erzeugen. Dies ermöglicht nichts weniger als eine Vielzahl zukunftsweisender Entdeckungen und Durchbrüche, wie beispielsweise neuartige Ansätze zur zerstörungsfreien Untersuchung komplexer Materialien oder das Aufspüren von Krankheiten im lebenden Organismus mittels modernster Spektroskopie.

Darüber hinaus kann die Verschiebung der Emission auf längere Wellenlängen ein verborgenes Leistungsskalierungspotenzial von Faserlasern freisetzen, da nichtlineare und thermische Einschränkungen gelockert werden. Gelänge dies, würde das eine Revolution im Leistungsniveau von Ultrakurzpulsfaserlasern bedeuten. „Ich bin zutiefst davon überzeugt, dass Thulium-dotierte Faserlaser, die bei einer Wellenlänge um 2μm emittieren, in Zukunft die ausgereiften und rekordhaltenden Ytterbium-dotierten Faserlaser übertreffen und entsprechend ablösen werden.“, so Jens Limpert.