Labor für NIR-Laserspektroskopie

Im Labor für NIR-Laserspektroskopie
Dampfzelle mit umgebender Optik im NIR-Laserspektroskopielabor.

Das NIR (nahinfraot)-Laserspektroskopie-Labor widmet sich interdisziplinär der Weiterentwicklung der photonischen und Quanten-Informationstechnologie. Dies umfasst die Entwicklung von Komponenten für Anwendungen in der Quantenkommunikation, Methoden für photonische Quantencomputer und Konzepte für optische neuronale Netze für energieeffizientes maschinelles Lernen. Um diese wissenschaftlichen Ziele zu verwirklichen, wird eine Kombination von Forschungsmethoden angewandt, die die Optik in ihren Extremen nutzen. Insbesondere kombiniert das Labor eine hohe spektrale Auflösung (einige hundert Kilohertz) mit einer völlig flexiblen und schnellen (< Nanosekunde) zeitlichen Steuerung und ultraniedrigen Lichtintensitäten (einzelne Photonen).

Die folgenden Geräte und Techniken stehen im Labor zur Verfügung

  • hermetisch versiegelte alkalische Dampfzellen (Präzisionsglasblasen)
  • Gitterstabilisierte Dauerstrichdiodenlaser bei 894 nm, 876 nm, 853 nm und 447 nm, Leistung bis zu 3 W, Linienbreite ~ 100 kHz (Sacher Lasertechnik, Toptica Photonics)
  • Elektro-optische Lasermodulatoren zur Erzeugung beliebiger Laserpulsformen, 200 ps zeitliche Auflösung (Jenoptik)
  • Digitale Mikrospiegel (Texas Instruments) zum Einprägen beliebiger räumlicher Intensitätsmuster in Laserstrahlen für die Mustererkennung im Rahmen des maschinellen Lernens
  • Supraleitende Nanodrahtdetektoren (Opus Quantum) für die Einzelphotonenzählung, < 100 ps Zeitjitter, > 95 % Photonendetektionseffizienz bei 894 nm, > 90 % bei 1550 nm.