Experimentelle und theoretische Untersuchung der Lichtausbreitung von nichtklassischem Licht durch vielfach streuende Medien

• Antragsteller: Professor Dr. Fedor Jelezko; Professor Dr. Alwin Kienle
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 546850640

Ziel des Projektes ist die grundlegende Untersuchung der Propagation von nicht-klassischem Licht in volumenstreuenden Medien. Insbesondere sollen die kohärente Rückwärtsstreuung, die winkelaufgelöste Remission und die Wellenfrontformung experimentell und theoretisch untersucht werden. Zu diesem Zweck sollen optisch und geometrisch genau charakterisierte Phantommedien hergestellt werden, in denen die Lichtausbreitung auf Basis von Lösungen der Maxwellgleichungen und deren Näherung, der Strahlungstransportgleichung, unter Berücksichtigung der Quantennatur von nicht-klassischem Licht berechnet werden, wodurch erstmals absolute Vergleiche der experimentellen und theoretischen Ergebnisse in Abhängigkeit der Streu- und Absorptionseigenschaften der eingesetzten Phantome durchgeführt werden können. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in einem weiteren experimentellen Aufbau verwendet werden, um die Mikroskopie mit nicht-klassischem Licht in streuenden Medien, wie beispielsweise in biologischen Medien, quantitativ zu verstehen und, beispielsweise in Hinblick auf deren räumliche Auflösung, zu verbessern. Zu diesem Zweck sollen zudem hocheffiziente Einzelphotonenquellen entwickelt und für die optische Einzelmolekülmikroskopie eingesetzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark, Luxemburg
• Großgeräte: SPAD camera
• Gerätegruppe: 5800 Photodetektoren, -zellen, -widerstände für UV-VIS
• Kooperationspartner: Professor Dr. Sergey Bozhevolnyi; Dr. Florian Kaiser