Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät

42 — Forschung Professur für Festkörperlaser Prof. Dr. Jens Limpert Forschungsschwerpunkte  Faserbasierte Ultrakurzpulslasersysteme höchster Performance  Neuartige Faserdesigns  Simulation von komplexen Lasersystemen  Untersuchung von thermisch induziertem Modentransfer in Hochleistungsfaserlasern  Kompakte kohärente Quellen im mittleren Infrarot  Leistungsstarke kurzwellige Strahlung mittels High Harmonic Generation  Spektroskopie und Mikroskopie mit weichen Röntgenstrahlen  Faseroptische parametrische Frequenzkonversion Nachwuchsgruppe Dr. Jan Rothhardt „Spektroskopie und Mikroskopie mit weichen Röntgenstrahlen“ Die Nachwuchsgruppe forscht mit neuartigen Laserquellen im XUV und im weichen Röntgenbe- reich. Diese Strahlquellen werden in Zusammen- arbeit mit der AG Limpert durch Erzeugung ho- hen Harmonischen mit Femtosekunden-Faser- lasern entwickelt und im Labormaßstab reali- siert. Die hohe mittlere Ausgangsleistung der Faserlasersysteme ermöglicht außergewöhnlich hohe Photonenflüsse und Pulsfolgefrequenzen, wodurch viele Anwendungen erst möglich wer- den. Im Fokus der Nachwuchsgruppe stehen einerseits ultraschnelle Spektroskopie an Mole- külen und hochgeladenen Ionen, welche gezielt die kurze Pulsdauer und hohe Photonenenergie der erzeugten XUV Pulse nutzt. Andererseits er- möglichen die kurzen Wellenlängen im XUV auch Abb. 1. Kohärente Beugungsmikroskopie bei einer Photonenenergie von 68,6 eV. a) Aufgenommenes Beugungsbild, b) rekonstruierte Amplitude c) rekonstruierte Phase d) Querschnitt einer Kante des Objekts - erreichte Auflösung ~13 nm. hochauflösende Bildgebung. Mit modernen abbil- dungslosen Bildgebungsmethoden wie der kohä- renten Beugungsbildgebung, Fourier-Transforma- tions-Holographie und Ptychographie konnten sowohl Rekordauflösungen als auch kürzeste Messzeiten demonstriert werden [1]. Ein Bsp. ist in Abb. 1 dargestellt, hier wurden 13 nm Auflö- sung an einer Teststruktur demonstriert. Die Me- thoden liefern sowohl Amplituden als auch Pha- senkontrast mit hoher Empfindlichkeit. Darauf aufbauend, sollen in Zukunft dreidimensionale Nanotomographie und Bildgebung realer Halb- leiterstrukturen und biologischer Zellen realisiert werden. [1] G. K. Tadesse, et al., High speed and high resolution table-top nanoscale imaging, Opt. Lett. 41 (22), 5170-5173 (2016)