SPP 1391 - Koh?rente Kontrolle von lokalisierten plasmonischen Resonanzen mittels Nahfeldkopplung

Die direkte Kontrolle der Wechselwirkung von Licht mit Materie und damit verbunden der Beeinflussung der Lichtausbreitung ist eine der gr??ten Herausforderungen im Bereich der Optik. Mit diesem Projekt wollen wir die M?glichkeiten einer koh?rent kontrollierten Licht-Materie-Wechselwirkung in plasmonischen Metamaterialien untersuchen. Unser Ziel ist die Beeinflussung der Lichtausbreitung und der nichtlinearen optischen Effekte in solchen Strukturen. Im Vergleich zu bisher untersuchten Systemen für eine koh?rente Kontrolle sind wir an einer starken Nahfeldwechselwirkung der plasmonischen Meta-Atome interessiert. Mit unserem Projekt m?chten wir solche Nahfeldwechselwirkungen für die koh?rente Kontrolle der sogenannten Plasmonisch-induzierten Transparenz einsetzen. Dieser Effekt ist analog zur elektromagnetisch-induzierten Transparenz in der Atomphysik bei dem eine Verst?rkung der nichtlinearen Eigenschaften durch eine hohe Materialdispersion auftritt. Hier erwarten wir ?hnliche Effekte für die plasmonisch-induzierte Transparenz in plasmonischen Meta-Atomen, wie z.B. Lichtspeicherung und hohe Feldverst?rkung. Jedoch stellen die kurzen Lebenszeiten und die hohe D?mpfung von plasmonischen Systemen zusammen mit den extrem kleinen Strukturgr??en eine gro?e Herausforderung bei einer praktischen Realisierung dar. Zudem ist ungekl?rt, ob die Nahfeldwechselwirkung in solchen System stark genug ist, um eine komplette Kontrolle der optischen Eigenschaften zu erreichen. Eine Antwort auf diese Fragen würde zu einem besseren und vollst?ndigeren Verst?ndnis der linearen und nichtlinearen optischen Eigenschaften in stark gekoppelten metallischen Meta-Atomen und Metamaterialien führen und damit potentiell dazu beitragen verbesserte nichtlineare Eigenschaften in aktiv-optischen Elementen zu realisieren.

DFG-Verfahren Schwerpunktprogramme

Teilprojekt zu SPP 1391: Ultrafast Nanooptics