Das Fraunhofer IOF baut 3. ERC Grant für Prof. Limpert Quanten-Imaging - Das Alumni-Magazin des Leistungszentrums Photonik

 
Das Fraunhofer IOF baut 3. ERC Grant für Prof. Limpert Quanten-Imaging - Das Alumni-Magazin des Leistungszentrums Photonik
Lösungen mit
                         Das Alumni-Magazin des Leistungszentrums Photonik

Das Fraunhofer IOF baut
3. ERC Grant für Prof. Limpert
Quanten-Imaging
Das Fraunhofer IOF baut 3. ERC Grant für Prof. Limpert Quanten-Imaging - Das Alumni-Magazin des Leistungszentrums Photonik
Inhalt

as.02     Notizen aus den Instituten
s.04      Eröffnung des Digital Innovation Hub Photonics
s.05      Nachruf auf Prof. Dr. Peter Pertsch (1940 - 2019)
s.06      Jenaer Forscherteam erhält Kaiser-Friedrich-Forschungspreis
s.07      Applikationsoffensive bei kW-Ultrakurzpulslasern
s.08      Quanten-Imaging-System vom Fraunhofer IOF liefert erste Bilder
s.10      3. ERC-Grant für Laserforscher Prof. Jens Limpert
s.12      Ausbau der Quantenforschung in Jena
s.14      Technologie für gestenbasierte Mensch-Maschine-Interaktion in Echtzeit
s.16      Alumnus-Steckbrief Jörg Petschulat
s.18      Promotionen 2018
s.19      Photonics Days 2019
s.20      Termine 2019

IMPRESSUM

Herausgeber:
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik
und Feinmechanik IOF                           Friedrich-Schiller-Universität Jena
Albert-Einstein-Str. 7                         Institut für Angewandte Physik
07745 Jena                                     Albert-Einstein-Straße 15
                                               07745 Jena
Redaktion:

               Astrid Deppe                                   Ira Winkler
               Alumni-Manager Fraunhofer IOF                  Alumni-Kontakt IAP
               alumni@iof.fraunhofer.de 		                    alumni@iap.uni-jena.de
Das Fraunhofer IOF baut 3. ERC Grant für Prof. Limpert Quanten-Imaging - Das Alumni-Magazin des Leistungszentrums Photonik
Liebe Alumni,

in der letzten Ausgabe des Alumni-Magazins haben wir Ihnen anhand erster Forschungsarbeiten zu Quantentechnolo-

gien ein neues Kapitel unseres Leistungsspektrums vorgestellt. Mit einem Augenzwinkern wurde darauf hingewiesen,

dass wir in Zukunft noch öfter darüber berichten würden. Passenderweise war es ein freundlich zwinkernder Smiley,

der wenige Monate später die Quantenbildgebung revolutionierte, denn erstmals gelang es Jenaer Forschern, Quan-

tenvideos mithilfe von »undetected photons« zu generieren.

Um solch großartigen technologischen Entwicklungen möglichst schnell für die Gesellschaft nutzbar zu machen, wurde

im März das neue »Digital Innovation Hub Photonics« ins Leben gerufen. Dabei handelt es sich um ein gemeinsames

Projekt unserer beiden Institute Fraunhofer IOF und IAP, um innovative Start-Ups und KMU in den Bereichen Optik und

Photonik aktiv auf dem Weg der Produktentwicklung zu unterstützen.

Und noch ein Ereignis gilt es zu feiern: Der Spatenstich des 3. Bauabschnitts. Die Erweiterung des Fraunhofer IOF um ei-

nen dritten Gebäudeteil, in dem zukünftig weitere Labor- und Büroräume zur Verfügung stehen werden, kann als Mei-

lenstein betrachtet werden. So ist er doch Zeuge des stetigen Wachstums und Erfolgs unser aller gemeinsamer Arbeit.

Ganz im Sinne des diesjährigen 70. Fraunhofer-Jubiläums möchte ich auch Sie dazu ermutigen, weiterhin Neues zu wa-

gen, mutig zu sein und stets den Status Quo zu hinterfragen. Nur so können wir auch in Zukunft wachsen und Großes

bewirken. Ich wünsche Ihnen viel Spaß bei der Lektüre.

Mit den besten Wünschen,

                                                                                                                           s.01
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DIE WICHTIGE ROLLE VON                                          MARCO KIENEL – PIONIER DER LASER-
       PEER REVIEWERN                                                  TECHNOLOGIE

       Dr. Alessandro Alberucci (IAP) wurde von der American           Auf der Jenaer Lasertagung (Nov. 2018) wurde Marco Kie-
       Physical Society (APS) für seine Peer-Review-Arbeit als         nel (IAP) mit dem Preis der Besten Dissertation der letzten
       Outstanding Referee geehrt. Peer Reviewing bedeutet             zwei Jahre gewürdigt. In seiner Arbeit lieferte er essentielle
       dabei, die Überprüfung der Gültigkeit von Arbeiten, die         Beiträge zur Laserphysik durch die Anwendung neuester
       von anderen Forscherinnen und Forschern zur Veröffentli-        Messmethoden zur Detektion von Phasenunterschieden in
       chung eingereicht wurden.                                       verstärkenden Interferometerarmen.

       Seit 2008 revidierte er 75 Mal für fünf APS-Zeitschriften.      Da die Performance der Laserquellen sowohl die Bandbrei-
       Allein im Jahr 2018 hat Dr. Alberucci 11 Bewertungen            te der möglichen Anwendungen und auch deren Qualität
       durchgeführt. Das bedeutet etwa eine pro Monat. Auch            selbst beeinflusst, werden immer leistungsstärkere Laser-
       wenn dies erst einmal nicht viel klingt, wird diese Arbeit      systeme benötigt. Marco Kienel leistete während seiner
       jedoch nebenbei und meist unbezahlt erledigt. Neben der         Promotion Pionierarbeit, indem er einen grundlegend
       eigenen Forschungsarbeit entstehen natürlich auch eigene        neuartigen Ansatz der mehrdimensionalen Verstärkung
       und Co-Publikationen – allein in den letzten 1,5 Jahren vier.   ultrakurzer Laserpulse entwickelte, um Leistungskennda-
                                                                       ten der Ultrakurzpulslaser der nächsten und übernächsten
       Warum also werden Wissenschaftlerinnen und Wissen-              Generation bereitzustellen. Ihm gelang die Realisierung
       schaftler trotzdem Peer Reviewer? Weil es wichtig ist, die      eines Fs-Faserlaser mit Pulsenergien von > 10 mJ, mittlere
       Wissenschaftlichkeit der Publikationen in Fachjournalen         Leistungen von > 1 kW bei Pulsdauern um die 200 fs. Da-
       zu gewährleisten! In diesem Sinne ist die Auszeichnung          mit stoßen UKP-Faserlaser in Leistungsregime vor, welche
       von Alessandro Alberucci auch als eine Hommage an all           bisher undenkbar waren.
       jene zu verstehen, die ihre Arbeit des Peer Reviews ernst
       nehmen.

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ABSCHIED NACH GRAZ                                                5X BEST PAPER AWARDS AUF DER
                                                                  PHOTONICS WEST

Nach nur zweijährigem Aufenthalt hier bei uns am IAP              Sie machten der Jenaer Photonik-Forschung auch im Aus-
müssen wir uns leider von Jun.-Prof. Birgitta Schult-             land alle Ehre: Vier Doktoranden aus dem IAP sowie Grup-
ze-Bernhardt verabschieden. Anfang 2017 kam sie aus Er-           penleiter Dr. Erik Beckert vom Fraunhofer IOF wurden auf
langen vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik zu uns            der diesjährigen »SPIE.Photonics West« für ihre Forschungs-
nach Jena, um die Nachwuchsgruppe »Ultraviolette Du-              ergebnisse ausgezeichnet. Sie erhielten die Preise für ihre
alkammspektroskopie« aufzubauen. Vor allem die enge               Beiträge auf den Sub-Konferenzen »Fiber Lasers: Technolo-
Zusammenarbeit mit Fachkolleginnen und Fachkollegen,              gy and Systems«, »Frontiers in Ultrafast Optics« sowie »Ad-
allen voran Prof. Limpert, und die hervorragende Infra-           vanced Fabrication Technologies for Micro/Nano Optics and
struktur des Abbe Center of Photonics (ACP) unterstützte          Photonics«.
sie hierbei. In dieser Zeit ist es ihr auch gelungen, ein Post-
doktoranden-Stipendium der Daimler und Benz Stiftung              Während es in den Forschungsarbeiten der Doktoranden
zu erringen.                                                      Henning Stark, Michael Müller und Tobias Heuermann um
                                                                  Themen wie elektrooptisch kontrollierte Kurzpulsverstär-
An der TU Graz wird sie nun als Assistant Professor am            kung, kohärentes Kombinieren von Faserlasern und Thuli-
Institut für Experimentalphysik forschen. Über gemeinsa-          um-dotierte Hochleistungsfaserlaser ging, beschäftigte sich
me Forschungsprojekte, u. a. mit dem Hans-Knöll-Institut,         Maximilian Heck in seinem Beitrag mit Transmissionsgittern
wird sie jedoch weiterhin mit Jena verbunden bleiben.             für faserintegrierte Komponenten. Dr. Erik Beckert hingegen
                                                                  wurde für die Forschungsergebnisse seines Teams zum The-
                                                                  ma Tintenstrahldruck von Mikrolinsenarrays gewürdigt.

                                                                                                                                s.03
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ERSTES TRANSFERZENTRUM FÜR DIE PHOTONIK
       ERÖFFNUNG DES DIGITAL INNOVATION HUB PHOTONICS

       Neue Technologien sind die grundlegenden Innovati-            des Thüringer Ministers für Wirtschaft, Wissenschaft und
       onstreiber in der Photonik. Oft fehlen Gründerinnen           Digitale Gesellschaft, Wolfgang Tiefensee, wurde dort das
       und Gründern und Start-Ups jedoch die wissenschaft-           Vorhaben vorgestellt.
       lich-technologischen sowie finanziellen Kapazitäten,
       um eigenständig Forschung und Entwicklung mit                 Das Vorhaben »Digital Innovation Hub Photonics« ist eine
       höchstem Anspruch zu betreiben oder risikobehaftete           Initiative des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Wissen-
       Innovationsprojekte anzustoßen.                               schaft und Digitale Gesellschaft. Bis zum Jahr 2020 wird es
                                                                     mit einer Summe von einer Million Euro unterstützt. Ziel des
       Mit dem Pilotvorhaben »Digital Innovation Hub Photonics«      Projekts ist die zukünftige Entwicklung zu einem nationalen
       hat sich das Leistungszentrum Photonik mit Sitz in Jena zum   Gründer- und Transferzentrum der Photonik.
       Ziel gesetzt, innovative Start-Ups und KMU in den Bereichen
       Optik und Photonik aktiv auf dem Weg der Produktentwick-
       lung und -einführung in den Markt zu unterstützen, um
       innovative Ideen möglichst schnell in markttaugliche Lösun-
       gen zu überführen und eine nachhaltige Entwicklung und
       Alleinstellung zu sichern.

       Am 21. Februar 2019 fand anlässlich des offiziellen Starts
       ein Kick-Off Meeting mit anschließendem Round Table und       Bild: Das DIHP-Team (von links): Dr. Robert Kammel, Roxana Preuss, Dr. Kevin

       Laborführung am Fraunhofer IOF in Jena statt. Im Beisein      Füchsel, Dr. Reinhold Pabst, Dr. Sebastian Händschke, Isabelle Tyrasa.

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NACHRUF
PROF. DR. PETER PERTSCH (1940 - 2019)

Im Februar erhielten wir die traurige Nachricht, dass           leistungen und exzellenten technischen Ausstattung konnte
unser langjähriger Kollege Peter Pertsch verstorben ist.        das Institut in der bundesdeutschen Hochschullandschaft
                                                                bestehen und sich zu einer leistungsfähigen und internatio-
Nach seinem Physikstudium in Jena (1961 - 1966) war er          nal geschätzten Einrichtung weiterentwickeln, die bis heute
Gruppenleiter für Verfahrensentwicklung in den Kerami-          Bestand hat. 1992 nahm Peter Pertsch eine Professur an der
schen Werken Hermsdorf, ab 1970 promovierte er an der           EAH Jena an und war dort bis zu seinem Ruhestand 2007 tä-
FSU Jena im Bereich Detektorenphysik und wurde als Semi-        tig. Währenddessen war er Prodekan des Fachbereichs Phy-
nargruppenbetreuer und im Elektronikpraktikum aktiv. Mit        sikalische Technik und betreute viele Studierende bei deren
diesen Tätigkeiten wird er vielen ehemaligen Studierenden       Abschlussarbeiten.
in Erinnerung sein. 1977 wurde Peter Pertsch mit dem Auf-
bau und der Leitung des Schichttechnikums betraut, um           Mit seinem Wissen und Auftreten konnte er für seine Ar-
die vorhandenen Forschungsleistungen der Fakultät in der        beit begeistern und kameradschaftlich die Geschicke seiner
Kryoelektronik und verwandter Gebiete schneller für die         Kolleginnen und Kollegen lenken. Für all das gebührt ihm
industrielle Verwertung nutzbar zu machen. In dieser Zeit       unser Dank.
begann der erfolgreiche Aufbau einer leistungsfähigen Ar-
beitsgruppe für Mikro- und Nanolithografie.

Im Jahr 1990 entstand auf dem Campus Beutenberg das
IAP, dessen stellvertretender geschäftsführender Leiter Peter   Bild: Peter Pertsch, ehemaliger stellv. geschäftsführender Leiter des IAP und

Pertsch wurde. Dank der sehr guten wissenschaftlichen Vor-      Professor an der EAH Jena.

                                                                                                                                                s.05
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SCHNELLVERFAHREN ZUR KREBS-DIAGNOSE
       JENAER FORSCHERTEAM ERHÄLT KAISER-FRIEDRICH-FORSCHUNGSPREIS

       Ob bei einer Krebs-Operation wirklich der gesamte              dem Titel »CDIS Jena – Cancer Diagnostik Imaging Solution
       Tumor entfernt worden ist, lässt sich mit derzeitigen          Jena« beteiligt.
       Verfahren erst nach dem Eingriff mit Sicherheit fest-
       stellen. Ein interdisziplinäres Forscherteam aus Jena          Indem das optische Diagnose-Verfahren zu vermeiden hilft,
       hat nun einen optischen Ansatz vorgelegt, mit dem              dass Patientinnen und Patienten erneut operiert werden
       krebsartiges Gewebe bereits während der Operation              müssen, trägt es nicht nur dazu bei, deren Heilungschancen
       schnell, schonend und verlässlich diagnostiziert wer-          zu verbessern, sondern könnte perspektivisch erhebliche
       den kann. Dafür wurden die Wissenschaftler am 18.              Kosten im deutschen Gesundheitssystem einsparen.
       Oktober 2018 in Goslar mit dem renommierten Kai-
       ser-Friedrich-Forschungspreis ausgezeichnet.

       »Wir können mit dem von uns entwickelten Verfahren we-
       sentlich genauer arbeiten und erhalten die Informationen
       unmittelbar«, erläuterte Professor Orlando Guntinas-Lichi-
       us, Direktor der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde
       am Universitätsklinikum Jena.

       Neben unseren beiden Instituten und dem Leibniz-IPHT, wa-      Bild: Den Preis nahmen entgegen: (von links) Dr. Thomas Bocklitz, Prof. Dr.

       ren das Universitätsklinikum und das Institut für Physikali-   Michael Schmitt, Prof. Dr. Jürgen Popp und Prof. Dr. Andreas Tünnermann.

       sche Chemie der FSU Jena an dem Forschungsprojekt mit          © Leibniz-IPHT

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FRAUNHOFER CAPS
APPLIKATIONSOFFENSIVE BEI KW-ULTRAKURZPULSLASERN

Im Fraunhofer Cluster of Excellence »Advanced Pho-                 ren«, bringt Hans-Dieter Hoffmann vom Fraunhofer-Institut für
ton Sources« (CAPS) arbeiten Expertinnen und Exper-                Lasertechnik ILT in Aachen die Strategie auf den Punkt.
ten aus 13 verschiedenen Fraunhofer-Instituten an                  Dafür wird zunächst die Entwicklung der Strahlquellen voran-
der Entwicklung von multi-kW-Ultrakurzpulslasern                   getrieben. Während die Aachener an Slab- und Scheibenlasern
und verschiedenen Anwendungen. In Aachen und                       arbeiten, stehen am Fraunhofer IOF Faserlaser im Mittelpunkt.
Jena entstehen dafür Applikationslabore, in denen
Partner aus Industrie und Forschung mit der neuen                  »Wir haben jetzt 3,5 kW erreicht und wollen das System noch
Technik arbeiten können.                                           in diesem Jahr auf 10 kW hochskalieren« sagt dazu Prof. Jens
                                                                   Limpert. Limpert und Hoffmann leiten die Geschäftsstelle des
Unter Fachleuten gelten die Ultrakurzpulslaser (UKP-Laser) schon   Clusters.
lange als Geheimtipp: Sie können beliebige Materialien bearbei-
ten und zeichnen sich durch höchste Präzision beim Abtrag aus.     Aber die Strahlquellenentwicklung ist nur ein erster Schritt. Das
Allerdings ist die Leistung der Systeme auf dem Markt noch zu      Cluster of Excellence ist so angelegt, dass gleichzeitig auch Pro-
gering, um viele Anwendungen mit hohen Anforderungen an            zesstechnik und Anwendungen erforscht werden. Partner aus
den Durchsatz zu bedienen.                                         Wissenschaft und Industrie sind eingeladen, sich daran zu betei-
                                                                   ligen. Ihnen gegenüber tritt das Cluster als virtuelles Institut auf,
Mit dem Cluster of Excellence »Advanced Photon Sources« ist        in dem die Expertinnen und Experten aus den 13 Fraunhofer-In-
die Fraunhofer-Gesellschaft angetreten, um dies nachhaltig zu      stituten ihre gebündelten Kompetenzen anbieten.
ändern. »Wir wollen die Präzision des UKP-Lasers mit dem Flä-
chendurchsatz moderner Schneid- und Schweißlaser kombinie-         Bild: Fokussierung eines frequenzverdoppelten Laserstrahls in einem Gas Jet.

                                                                                                                                                  s.07
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REVOLUTION FÜR DIE MEDIZINTECHNIK
  QUANTEN-IMAGING VOM FRAUNHOFER IOF LIEFERT ERSTE VIELVERSPRECHENDE BILDER

  Tumor oder nicht – um das zu entscheiden, muss         strahl als für die Bildgebung in der Kamera. Möglich
  man einen genauen Blick auf die Gewebeprobe            macht das die Quantentechnologie. Mit dem Verfah-
  werfen. Doch Licht macht nicht nur Verborgenes         ren könnte vor allem die medizinische Bildgebung ei-
  sichtbar, es beschädigt oder zerstört auch leben-      nen Quantensprung machen. Denn lebende Zellkul-
  de Zellen. Wenig mehr als eine Momentaufnah-           turen und Gewebe sind lichtempfindlich und werden
  me ist zurzeit nicht machbar. Fraunhofer-Wis-          unter dem Mikroskop schnell beschädigt oder kom-
  senschaftlerinnen und Wissenschaftler haben            plett zerstört.
  jetzt eine Methode entwickelt, mit der sich licht-
  empfindliche Proben über lange Zeit mit hoher          »Mit unserer Methode ist eine schonende Untersu-
  Auflösung beobachten lassen.                           chung möglich, weil wir die Probe nicht mit viel unnüt-
                                                         zem Licht belasten müssen«, erklärt dazu Dr. Markus
  Der Trick: Die Forscherinnen und Forscher nutzen für   Gräfe, Leiter der Arbeitsgruppe Quantum-Enhanced
  die Untersuchung des Objekts einen anderen Licht-      Imaging. »Die Aufnahme können wir im sichtbaren

s.08
Wellenlängenbereich machen, für den hochauflösen-          die Technik wesentlich zu vereinfachen und stabiler
de, günstige und deutlich empfindlichere Kameras           zu machen. Wir konnten viele optische Komponenten
existieren«. Dadurch ist es gelungen, die Belichtungs-     einsparen, so dass jetzt ein kleines, transportfähiges
zeit erheblich zu verkürzen. So kann das biologische       Gerät entstanden ist.«
Geschehen unter dem Mikroskop wesentlich länger
und in Echtzeit beobachtet werden.

Das Verfahren basiert auf Vorarbeiten von Wissen-
schaftlerinnen und Wissenschaftlern am Institut für
Quantenoptik und Quanteninformation in Wien, mit
denen Gräfe und sein Team eng zusammenarbeiten.
»Die Kollegen in Wien konnten vor fünf Jahren zei-
gen, dass das Prinzip funktioniert. Uns ist es gelungen,   Bild: Quanten-Smiley verdeutlicht Prinzip der Quantenbildgebung.

                                                                                                                              s.09
EUROPEAN RESEARCH COUNCIL (ERC) BESCHEINIGT PIONIERFORSCHUNG
  3. ERC-GRANT FÜR LASERFORSCHER PROF. JENS LIMPERT

  Prof. Jens Limpert ist es gelungen, als einer              pert und sein Team möchten hier die Anwendungs-
  der Ersten überhaupt, sowohl einen »Starting               möglichkeiten von Hochleistungsteilchenbeschleuni-
  Grant« (2009) gefolgt von einem »Consolidator              gern (Synchrotrons) erweitern, indem künftig in jedem
  Grant« (2014) und nun den »Advanced Grant«                 gängigen Laserlabor frequenzkonvertierte Faserlaser
  einzuwerben; wobei »bahnbrechende Pionier-                 betrieben werden könnten, um damit innovativen Fra-
  forschung« und wissenschaftliche Exzellenz die             gestellungen eine experimentelle Antwortsuche zu er-
  alleinigen Auswahlkriterien von ERC Grants                 leichtern. Die Motivation beschreibt Jens Limpert so:
  sind. In Deutschland ist er mit einer solchen »Se-         »Hochleistungsstrahlungsquellen, wie Synchrotronen,
  rie« sogar der Einzige.                                    zeichnen sich durch ihren sehr weiten Frequenzbereich
                                                             (von THz bis Röntgen) aus, welches die Anwendungs-
  Nun investiert die EU ca. 2,5 Millionen Euro in das Pro-   gebiete so erweitert, dass damit revolutionäre Fort-
  jekt »SALT – High-Flux Synchrotron Alternatives Driven     schritte in Wissenschaft und Technologie ermöglicht
  by Powerful Long-Wavelength Fiber Lasers«. Jens Lim-       wurden. Jedoch ist der Einsatz solcher Synchrotrons

s.10
sehr teuer, sodass der Zugang zu diesen Forschungs-     beispielsweise neuartige Ansätze zur zerstörungsfreien
anlagen stark eingeschränkt ist und das Leistungspo-    Untersuchung komplexer Materialien oder das Aufspü-
tenzial nicht ausgeschöpft wird. Andererseits ist der   ren von Krankheiten im lebenden Organismus.
spektrale Bereich direkter Laseremission begrenzt.«
Dies soll mittels nichtlinearer Frequenzumwandlung      Darüber hinaus kann die Verschiebung der Emission
eines Hochleistungs-UKP-Festkörperlasers gelöst wer-    auf längere Wellenlängen ein verborgenes Leistungs-
den. Auch sollen höchst interessante Wellenlängenab-    skalierungspotenzial von Faserlasern freisetzen, da
hängigkeiten der Frequenzkonversion untersucht und      nichtlineare und thermische Einschränkungen gelo-
ausgenutzt werden, um einen bisher undenkbar hohen      ckert werden. Gelänge dies, würde das eine Revolution
Photonenfluss in den wichtigen Spektralbereichen des    im Leistungsniveau von UKP-Faserlasern bedeuten.
mittleren IR, dem THz und dem weichen Röntgenbe-
reich zu erzeugen. Dies ermöglicht eine Vielzahl zu-    Bild links: Multi-kW-UKP-Faserlaser.

kunftsweisender Entdeckungen und Durchbrüche, wie       Bild rechts: Prof. Dr. Jens Limpert im Labor.

                                                                                                                 s.11
NEUE LABORE UND PROJEKTE FÜR QUANTENTECHNOLOGIEN
  AUSBAU DER QUANTENFORSCHUNG IN JENA

  Am Mittwoch, den 29. Mai 2019, gab es den Start       Fraunhofer IOF mit modernen Laboren und Büros aus-
  des BMBF-Vorhabens »Quantum Photonics Labs«           gestattet, um Forschung auf Exzellenzniveau zu betrei-
  (QPL) sowie den Beginn des 3. Bauabschnitts des       ben und insbesondere den Bereich der Quantentech-
  Fraunhofer IOF zu feiern. Prominente Gäste wie        nologien voranzutreiben.
  Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraun-
  hofer-Gesellschaft, Thüringens Ministerpräsident      Wolfgang Tiefensee würdigte beim Spatenstich die
  Bodo Ramelow und der Thüringer Minister für           bisherige Quantenforschung am Fraunhofer IOF. Thü-
  Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft,   ringen sei auch Dank des Fraunhofer IOF einer der
  Wolfgang Tiefensee, kamen hierfür zu Besuch.          bundesweit führenden Standorte im Bereich der Quan-
                                                        tentechnologien und der Quantenkommunikation. Mit
  Im Bereich der Quantentechnologien sei in den kom-    dem Thüringer Innovationszentrum für Quantenoptik
  menden Jahren ein steigendes Forschungsvolumen        und Sensorik (InQuoSens) und den Quantum Photo-
  zu erwarten. Dafür wird der neue Forschungsbau des    nics Labs hätten Bund und Land in den vergangenen

s.12
Jahren erhebliche Mittel in den Aufbau leistungsfähi-   tik zu entwickeln und letztendlich auch wirtschaftlich
ger Forschungsinfrastrukturen gesteckt. Damit bleibe    nutzbar zu machen. Insgesamt 6,4 Millionen Euro stellt
das Fraunhofer IOF auch international jederzeit auf     die Bundesregierung für die Umsetzung der »QPL« in
der Höhe der Forschung. Dies habe auch dazu beige-      den nächsten Jahren zur Verfügung.
tragen, dass dem Fraunhofer IOF vom Bund auch die
Koordinierung der QuNET-Großoffensive zum Aufbau        Und auch ein weiterer Schritt steht bereits fest: Wolf-
eines deutschen Quanteninformationsnetzwerks über-      gang Tiefensee kündigte die Unterstützung des Landes
tragen worden ist.                                      für den Bau einer Teststrecke für Quantenkommunika-
                                                        tion am Fraunhofer IOF an.
Darüber hinaus wird sich das Fraunhofer IOF von nun
an im Rahmen der Initiative »QPL« des BMBF der Her-     Bild links: Wolfgang Tiefensee, Thüringer Minister für Wirtschaft,

ausforderung stellen, neue Konzepte für Quantenlicht-   Wissenschaft und Digitale Gesellschaft.

quellen und Schlüsselkomponenten für die Quantenop-     Bild rechts: Der symbolische Akt des Spatenstiches.

                                                                                                                             s.13
HIGHSPEED-3D-MESSTECHNIK
  TECHNOLOGIE FÜR GESTENBASIERTE MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION IN ECHTZEIT

  Mensch und Maschine werden einander bei der            IOF heben die Mensch-Maschine-Interaktion auf eine
  Arbeit zunehmend unterstützen. Damit Abläufe           neue Stufe: Die im Forschungsvorhaben 3D-LivingLab
  effizient sind, muss die Maschine ohne Zeitver-        entwickelte Highspeed-3D-Messtechnik und -Senso-
  zögerung auf den Menschen reagieren. Dank              rik ermöglicht sogar die Erfassung und Steuerung von
  ausgefeilter   Highspeed-3D-Messtechnik        und     komplexen Bewegungen – und das in Echtzeit.
  -Sensorik ermöglichen Forscherinnen und For-
  scher des Fraunhofer IOF diese Echtzeit-Interak-       Auf der Hannover Messe 2019 demonstrierte das For-
  tion.                                                  scherteam erstmals die gestenbasierte Mensch-Ma-
                                                         schine-Interaktion am Beispiel einer Wand aus 150
  Gestensteuerung steht für die nahtlose Schnittstelle   Kugeln, die jede Kopf-, Arm- und Handbewegung
  von der Maschine zum Menschen – immer mehr Ma-         eines davorstehenden Menschen in 3D kopiert. Die
  schinen, Roboter und Geräte reagieren auf einen Fin-   Kugelwand formt quasi ein Abbild der Körperbewe-
  gerzeig. Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer     gungen. Sie reagiert in Echtzeit dreidimensional, be-

s.14
rührungslos und verzögerungsfrei und für den Men-        sie qualifiziert sich zudem für die Überwachung bio-
schen irritationsfrei. Die Entwicklung der Kugelwand     metrischer Zugänge.
entstand im Rahmen des Projekts 3D-LivingLab.

In Produktionsumgebungen lässt sich die Technologie
beispielsweise einsetzen, um einen Werker zu über-
wachen, der mit einem Roboter interagiert und ihm
Bauteile reicht. Sie kann auch auf andere Anwen-
dungsfelder wie die der Gesundheit und Sicherheit
übertragen werden und die dortigen Abläufe siche-        Bild links: 3D-Sensor zur irritationsfreien Erfassung von

rer und effizienter gestalten. Denkbar ist der Einsatz   Körperbewegungen in großen Messfeldern.

der 3D-Sensorik und der Interaktionskomponenten in       Bild rechts: Thüringens Ministerpräsident Bodo Ramelow interagiert mit

Montageassistenz-, und Qualitätskontrollsystemen,        der Kugelwand über die Bewegung seines Körpers.

                                                                                                                                  s.15
ALUMNUS-STECKBRIEF
       JÖRG PETSCHULAT / SENIOR DIRECTOR BEI CARL ZEISS SMT GMBH

       Jörg Petschulat ist in Zwickau geboren und studierte zu-          und auch zur Arbeit an Industrieprojekten. Ich hoffe, dieses
       nächst Physik in Chemnitz und dann in Jena. Nach seiner           Umfeld bleibt der Region noch lange erhalten und wächst
       erfolgreichen Promotion 2011 am IAP (AG Pertsch) be-              weiter so erfolgreich wie bisher.
       gann er als wissenschaftlicher Mitarbeiter, Projektleiter
       und Abteilungsleiter bei der zentralen Forschung der Carl         Wie hast du nach Jena gefunden?
       Zeiss AG. Seit 2017 ist er in der Funktion Senior Director        Einer der Gründe, für mich nach Jena zu kommen, war die
       Global R&D im Bereich Semiconductor Mask Solutions für            Optik. Ich hatte als Kind bei einem Besuch in Jena ein Prisma
       die Entwicklung an den Standorten Jena, Oberkochen,               der FA ZEISS bekommen. Das stand lange Zeit in meiner ers-
       Roßdorf und Bar Lev (Israel) zuständig. Im Rahmen von             ten WG in Chemnitz und hat mich u. a. auch privat nach Jena
       zukunftsweisenden Entwicklungsprojekten ist er weiter-            be- und geleitet.
       hin mit unseren Instituten im regen Austausch.
                                                                         Welche Erkenntnisse hat dir das Studium bzw. die Pro-
       Was bedeutet für dich deine Alma Mater und das IAP?               motion gebracht?
       Für mich war und ist die FSU mit dem Institut ein idealer Ort,    Eine Kenntnis aus dem Studium, insbesondere aus der Dip-
       um seine eigene Zukunft zu erproben und gestalten. Es ist         lomarbeit am Fraunhofer IOF, war, dass ich mich für die Indus-
       ein ausgezeichneter Ort, um essentielle Grundfertigkeiten der     trie interessiere. Zugleich habe ich die Erfahrung gesammelt,
       wissenschaftlichen Arbeit auf dem Gebiet der Optik zu erler-      dass ich dafür noch einmal in die Theorie eintauchen will. Das
       nen. Für interessierte Nachwuchswissenschaftlerinnen und          war einer der Gründe, weshalb ich mich für eine Promotion
       -wissenschaftler, die eine Karriere in der Industrie anstreben,   entschieden habe.
       ergeben sich wertvolle Kontaktmöglichkeiten zur Vernetzung

s.16
Was hast du an der Uni gelernt, das du heute anwenden             eines der billigsten Konsumgüter der Industrie noch billiger
kannst? Was hast du erst durch die praktische Arbeit gelernt?     und performanter herzustellen. Um was es sich dabei handelt,
Ich habe eine, wie ich finde, sehr gute wissenschaftliche         verrate ich allen Interessierten gerne in meinem Vortrag auf
Grundausbildung in der Optik erhalten. Zusammen mit der           dem Alumni-Netzwerktreffen 2019. Ich arbeite an Methoden,
stark mathematischen Ausbildung der TU Chemnitz zuvor,            Verfahren und Rahmenbedingungen, um diese Entwicklung
habe ich von diesen beiden Einflüssen sehr oft profitiert, bis    bestmöglich zu unterstützen. Reine Technologiethemen sind
heute. Die praktische Arbeit hat mir Projektleitung, Arbeiten     leider sehr selten auf meinem Schreibtisch geworden.
in interdisziplinären Teams, Selbstorganisation, Einwerben
von Fördermitteln näher gebracht.                                 Was ist dein Ratschlag für angehende Physikerinnen und
                                                                  Physiker sowie Optikerinnen und Optiker?
Was fehlt noch an der FSU oder am Institut?                       Versucht so viele Impressionen aus unterschiedlichen Diszi-
Eine bessere Vernetzung mit der Informatik (Machine Lear-         plinen auch außerhalb der Physik aufzusaugen und einzu-
ning) und ein MBA – MSc Programm.                                 sammeln. Meine Faustformel im Studium war immer wissen-
                                                                  schaftliche Breite vor Tiefe, um dann besser entscheiden zu
Jena im Vergleich zu Oberkochen?                                  können, wo man dann tatsächlich in die Tiefe geht.
Beides Städte in einem Tal. Beides Städte mit einem Fluss. Bei-
des außerordentliche Orte der Optik. Aber mein Herz schlägt       Was gefällt dir an deiner Arbeit heute?
an der Saale.                                                     Ich mag den Mix aus Hochtechnologie, Management und Lea-
                                                                  dership und dass mein Arbeitgeber die letzten beiden Dinge
Was bietet Jena, was Oberkochen nicht zu bieten hat               wohl zu unterscheiden weiß und mich dabei fordert und för-
und umgekehrt?                                                    dert. Zudem mag ich die Interdisziplinarität, die Internationa-
Die Bevölkerungszusammensetzung, die sich aufgrund der Uni-       lität und die Größe des Geschäftsbereichs, in dem ich aktuell
versität natürlicherweise von der in Oberkochen unterscheidet,    arbeite. Dieser ist groß genug, um Investitionen und mutige
ist in Jena anders. In meiner aktuellen Lebensphase passt Jena    unternehmerische Entscheidungen zu treffen, und auf der an-
besser zu mir. Dagegen hat Oberkochen gelegentlich Schnee         deren Seite nicht zu groß, um auch Veränderungen in kürze-
was in Jena leider nur noch Seltenheitswert hat. Zudem kann       ren Zeitabschnitten zu erwirken.
es sehr schön sein, die Ostalb bei einer abendlichen Laufrunde
zu erkunden. Einen weiteren Pluspunkt sammelt Oberkochen          Wofür brennst du, was möchtest du noch erreichen?
mit dem Optik Forum (ein ZEISS Museum). Dieses hat aus mei-       Ich brenne dafür, den Wandel der Industrie hin zur »Digitalen
ner Sicht in der zeitlichen Dimension noch mehr zu bieten, als    Smart Fab« mitzuerleben und zu gestalten. ZEISS baut viele
das optische Museum in Jena. Ich bin mir aber sicher, dass sich   Geräte, die sehr viele und spannende Datensätze produzieren.
dieser Vorteil mit dem neu entstehenden Optikmuseum in Jena       Aus diesen die Informationen für die nächsten Generationen
annihiliert.                                                      von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Indust-
                                                                  riekunden zu extrahieren, finde ich extrem reizvoll. In der zen-
Woran arbeitest du aktuell?                                       tralen Forschung haben wir ein Team aufgebaut, was genau
Mein Team und ich entwickeln optische, elektronenoptische         diese Vision Realität werden lassen soll. Ich will sehen, wie sich
und taktile Sondermaschinen an den wissenschaftlichen Gren-       diese Technologie in unserem Unternehmen entwickelt und
zen, die immer komplexer und teurer werden. All das, um           aus meiner jetzigen Funktion einen Beitrag dazu leisten.

                                                                                                                                       s.17
PROMOTIONEN 2018
       LISTE DER ABGESCHLOSSENEN PROMOTIONEN DES LEISTUNGSZENTRUMS PHOTONIK

       Im Jahr 2018 haben 17 Forscherinnen und Forscher un-      Liste erfolgreichen Dissertationen:
       serer Institute promoviert. Die Themen ihrer Arbeiten
       decken die gesamte Bandbreite der Forschungsschwer-       Dr. rer. nat. Sven Breitkopf
       punkte unserer beiden Institute ab. Dabei waren The-      Dr. rer. nat. Romina Diener
       men wie bspw. die Leistungserhöhung von Hochleis-         Dr. rer. nat. Anika Brömel
       tungsfaserlasern oder besondere Messmethoden für die      Dr. rer. nat. Franz Beier
       Charakterisierung von Freiformoberflächen. Die genau-     Dr. rer. nat. Kay Dietrich
       en Titel und weitere Informationen zu den Dissertatio-    Dr.-Ing..Jens Dunkel
       nen können Sie unserenm aktuellen Jahresbericht für das   Dr.-Ing. Christian Franke
       Jahr 2018 entnehmen.                                      Dr. rer. nat. Thomas Kaiser
                                                                 Dr. rer. nat. Robert Müller
       Wir wünschen allen Kolleginnen und Kollegen bei ihren     Dr. rer. nat. Philipp Naujok
       weiteren Forschungsvorhaben weiterhin viel Erfolg und     Dr.-Ing. Pol Ribes Pleguezuelo
       immer eine Handbreit Licht auf dem Labortisch!            Dr. rer. nat. Sina Saravi
                                                                 Dr. rer. nat. Sören Schmidt
                                                                 Dr.-Ing. Stefan Schwinde
                                                                 Dr. rer. nat. Sönke Steenhusen
                                                                 Dr. rer. nat. Bayarjargal Tugchin (Narantsatsralt)
                                                                 Dr. rer. nat. Yi Zhong
       Bild oben: Doktorhut Thomas Kaiser.

s.18
17. – 19. SEPTEMBER 2019 / EIN EVENT FÜR STUDIERENDE UND DOKTORANDEN
Erleben Sie Gérard Mourou, den Nobelpreisträger für Physik 2018, wenn er über das Thema »Extreme Light Sources«
spricht. Seien Sie dabei wenn Prof. Dr. Michael Kaschke die zukünftige Rolle der Photonik in der Industrie thematisiert. Und
erweitern Sie Ihr Photonik-Netzwerk mit Graduierten, Doktoranden und Vertretern der Photonikindustrie.
TERMINE 2019
  VERANSTALTUNGEN, MESSEN, KONFERENZEN

       Paris Air Show                         NACHWUCHSGEWINNUNG
       17.6. - 23.6.2019, Frankreich
                                              13. Job-Börse der Physikalisch-Astronomischen
       LASER World of PHOTONICS               Fakultät der FSU Jena
       24.6. - 27.6.2019, München             9.5.2019, Jena

       Photonics Days 2019                    Vocatium
       17.9.-19.9.2019, Jena                  4.9. - 5.9.2019, Sparkassenarena Jena

       Internationale Kunststoffmesse K2019   inova
       16.10. - 23.10.2019, Düsseldorf        22.10. - 23.10.2019, Ilmenau

       COMPAMED 2019                          Forum Berufsstart
       18.11. - 21.11.2019, Düsseldorf        13.11. - 14.11.2019, Erfurt

       Lange Nacht der Wissenschaften         Firmenkontaktbörse
       22.11.2019, Jena                       13.11. - 14.11.2019, Jena

                                              academix Thüringen
                                              21.11.2019, Erfurt

s.20
Die Lichtwerkstatt Jena ist eine offene Werkstatt, ein sogenannter Makerspace. Jeder mit Interesse an den
Themengebieten Licht und Optik erhält neben dem freien Zugang zu modernen technischen Geräten auch
das nötige Know-how für die Entwicklung und Realisierung eigener Ideen. Die Lichtwerkstatt Jena bietet
Raum, um zusammen zu experimentieren, untereinander Erfahrungen auszutauschen und neue Mitstreite-
rinnen und Mitstreiter für gemeinsame Projekte zu finden.

Nächste Veranstaltungen:
Workshop: CAD II		                       Juni 20, 2019   17:00 - 20:00 Uhr		   Abbe Center of Photonics Jena
Vortrag: Quantum Imaging                 Juli 2, 2019    17:00 - 18:30 Uhr		   Abbe Center of Photonics Jena
OpenLab: Deine Idee – Deine Werkstatt!   Juli 11, 2019   17:00 - 20:00 Uhr		   Abbe Center of Photonics Jena

www.lichtwerkstatt-jena.de
www.iof.fraunhofer.de   linkedin.com/company/      twitter.com/    instagram.com/    www.iap.uni-jena.de
                             fraunhofer-iof      Fraunhofer_IOF     fraunhofer.iof
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