Herstellung drei-dimensionaler photonischer Kristalle mit funktionalen Elementen für den sichtbaren und nahinfraroten Spektralbereich auf der Basis von Chalcogenid-Gläsern

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Drei-dimensionale Photonische Kristalle erlauben wie kein Material zuvor das Design der elektromagnetischen Zustandsdichte. Ihre herausragendste Eigenschaft ist die Möglichkeit, die photonische Zustandsdichte für gezielt ausgesuchte Spektralbereiche verschwindend klein werden zu lassen und somit eine photonische Bandlücke analog der elektronischen Bandlücke in Halbleitern zu schaffen. Die Herstellung drei-dimensionaler photonischer Kristalle für den sichtbaren und nah-infraroten Spektralbereich stellt nach wie vor eine Herausforderung dar.Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen drei-dimensionale photonische Kristalle auf der Basis von Chalcogenid-Gläsern hergestellt werden. Chalcogenid-Gläser sind über weite Bereiche des sichtbaren Spektralbereichs transparent, besitzen einen Brechungsindex im Bereich von 2.5-3.7, haben hohe nichtlineare Koeffizienten und lassen sich relativ einfach mit optisch aktiven Materialien dotieren. Unterschiedliche Herstellungsverfahren wie Infiltration und direktes Laserschreiben in Filmen und Flüssigkeiten sollen angewendet werden. Dazu soll unter anderem die Dynamik optisch induzierter Veränderungen in Chalcogenid-Gläsern unter Belichtung mit ultra-kurzen Pulsen studiert werden. Ziel dieses Projektes ist die Herstellung drei-dimensionaler photonischer Kristalle mit funktionalen Elementen, die als schnelle rein-optische Schalter Verwendung finden können.