Multifrequenz Femtosekundenlaser

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Das übergeordnete Forschungsziel der Arbeitsgruppe "Ultraschnelle Nano-Optik" ist die Aufklärung und das mikroskopische Verständnis der raumzeitlichen Dynamik optischer Anregungen in metallischen, halbleitenden, biologischen und Hybridnanostrukturen. Viele der relevanten Prozesse laufen auf Längenskalen im Nanometerbereich und Zeitskalen im Femtosekundenbereich ab und sind derzeit nicht mit direkten experimentellen Methoden nicht zugänglich. Daher befasst sich ein wichtiger Teil unserer Arbeiten mit der Bereitstellung direkter experimenteller Methoden mit höchster räumlicher und zeitlicher Auflösung. Die zeitliche Auflösung von ca. 10 fs beruht dabei wesentlich auf Wenigzyklen-Laserimpulsen in einem breiten Spektralbereich und mit guter Stabilisierung der Laserphase, die wir derzeit mit optisch parametrischen Prozessen mit einer Wiederholrate von bis zu 5 kHz erzeugen können. Seit kurzem stehen neue Lasersysteme mit deutlich erhöhter Repetitionsrate von 100 kHz - 1 MHz zur Verfügung. Ein solches System wird hier beantragt, da es zu einer dramatischen Verbesserung der Signalstärke führt und somit eine neue Klasse von Experimenten zur Ultrakurzzeitspektroskopie von Nanostrukturen und zur Elektronenmikroskopie mit Femtosekunden-Zeitauflösung ermöglicht.