Untersuchung der Filamentationsdynamik mit Hilfe von Stark-Feldprozessen

• Antragsteller: Professor Dr. Milutin Kovacev
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 253900879

Die nichtlineare Propagation ultrakurzer Laserpulse ist heute ein schnell wachsendes und hochinteressantes Arbeitsfeld in der Wissenschaft und Technologie. Hierbei interessant ist die freie Propagation in Gasen bei der komplexe räumlich-zeitliche Phänomene beobachtet werden, die bekannt sind als femtosekunden Laserfilamente. In diesem Projekt sollen Methoden entwickelt werden um ultraschnelle nichtlineare Dynamik der zeitlichen und räumlichen Pulsformung aufzuklären. Die Hauptinnovation welche hierbei erforscht wird ist der Einsatz von Stark-Feld Effekten wie der Erzeugung hoher Harmonischer (HHG) und die above threshold ionization (ATI) welche der lokalen Detektion von dynamischen Prozessen wie zum Beispiel sub-zyklen Pulsen und deren Eigenschaften dienen. Wissenschaftliche Durchbrüche durch präzise quantitative Messungen der Filamentationsdynamik werden erwartet. Diese erlauben Einblicke in das makroskopische als auch das mikroskopische Verhalten von nichtlinearen Prozessen hoher Ordnung bei der Filamentation. Die Harmonischen Erzeugung wiederum erlaubt erstmals eine Verbindung der Filamentation mit dem Gebiet der attosekunden Physik aufzubauen. Diese wird hier insbesondere auf attosekunden Zeitskalen studiert und Ihre Skalierung hin zu höheren Photonenenergien ist angestrebt. Schließlich wird die kontrollierte Verstärkung breitbandiger XUV Strahlung vorgeschlagen. Diese wird erreicht durch die Erzeugung eines einfach geladenen Plasmas in einem Wasser Tröpfchen im Vakuum. Somit können die hohen Leistungsanforderungen für nichtlineare Anwendungen im attosekunden Bereich erfüllt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen