Aktuelles

Die diesjährige Teilnahme an der SPIE Photonics West in San Francisco war für teilnehmende Forschende aus Jena von Erfolg gekrönt: Gleich drei »Best Student Presentation Awards« gingen für die besondere wissenschaftliche Relevanz und die Qualität ihrer Präsentation an Wissenschaftler des Fraunhofer IOF und des Instituts für Angewandte Physik.

Die neusten Forschungsentwicklungen und Technologien im Bereich der Optik und Photonik lockten vom 30. Januar bis 1. Februar 2024 zahlreiche Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft und Industrie nach San Francisco zur größten internationalen Konferenz für Photonik, der SPIE Photonics West. Teil des internationalen Events waren die Konferenzen »Frontiers in Ultrafast Optics: Biomedical, Scientific, and Industrial Applications XXIV« und »Fiber Lasers XXI: Technology and Systems«, bei denen ebenfalls Wissenschaftler aus Jena vertreten waren.

Besonders wissenschaftlich herausragende Inhalte und deren Präsentation wurden im Rahmen der beiden Konferenzen durch »Best Student Presentation Awards« honoriert. In diesem Jahr konnten direkt drei Jenaer Forschende das Konferenzkomitee von sich überzeugen: Maximilian Karst (IAP), Friedrich Möller (IOF) und Mathias Lenski (IAP).

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Im wissenschaftlichen Alltag entstehen vielfach neue, kreative Forschungsideen und innovative Technologiekonzepte. Um diese in einem öffentlich geförderten Vorhaben weiterzuentwickeln, sind jedoch gerade in der Anfangsphase zunächst zahlreiche offene Fragen zu klären, bspw. zur grundsätzlichen technischen Realisierbarkeit oder der Evaluierung unterschiedlicher Lösungswege.

Das »Leistungszentrum Photonik« - eine gemeinsame Initiative des Fraunhofer IOF und des IAP/FSU Jena sowie der assoziierten Partner Leibniz HKI und IPHT und dem Helmholtz-Institut Jena - fördert Forschung in wichtigen Zukunftsfeldern der Photonik und unterstützt den Transfer innovativer Ideen in Lösungen für die Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft.

Mit den Elevator Pitches 2023 bot das Leistungszentrum Forschenden des IOF und IAP zu den Photonics Days 2023 erneut die Möglichkeit, ihre innovativen Ideen vorzustellen und über die Bewertung durch das Publikum eine Anschubfinanzierung zur Weiterentwicklung dieser Ideen zu gewinnen. In fokussierten, 5-minütigen „Pitches“ wurden in diesem Jahr 5 innovative Ideen vorgestellt:

• Canan Gallitschke (ACP): Brain-Computer-Interface in the Lab
• Saikat Chandra Das (IOF): Optically Measuring the Material Thickness of Transparent Objects
• Daniel Lenhardt (IOF): Emotion-Driven Photonics Interface
• Johannes Kretzschmar (IAP): Gamification of Virtual Remote Experiments
• Robert Leitel (IOF): META-Lens for infrared imaging

Alle vorgestellten Projekte wurden sehr positiv durch das Publikum bewertet und konnten so Projektmittel von insgesamt 40.000 € für erste experimentelle Realisierungen gewinnen. Wir danken allen Vortragenden und freuen uns auf die Resultate der Forschungsprojekte!

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Mit der Programmfamilie »Unternehmen Region« förderte das Bundesministerium für Bildung und Forschung von 1999 bis 2022 acht themenoffene Einzelprogramme zur Förderung von Forschung und Innovation in Ostdeutschland. Insgesamt wurden mehr als 500 regionale Innovationsinitiativen mit insgesamt über zwei Milliarden Euro unterstützt. Um die herausragenden Ergebnisse der Programme feiern und Diskussionen zu neuen Zukunftsthemen anzustoßen, luden das Leibniz HKI sowie das Fraunhofer IOF am 20. Juli 2023 zu einem Festsymposium auf den Beutenberg Campus nach Jena ein.

Durch die Programmfamilie konnten zwei wesentliche Themenfelder gefördert werden, die speziell in der Region Jena eine große Tradition besitzen: die Optik und Präzisionsmechanik einerseits, sowie die Infektions- und Wirkstoff-Forschung andererseits. Durch vielfältige und disziplinenübergreifende Verbünde, die aus den Programmen »Unternehmen Region« hervorgegangen waren, konnten zahlreiche neue Impulse in diesen Bereichen gesetzt werden, die zugleich zu Ideengebern für die anwendungsorientierte Forschung in ganz Deutschland wurden. Insbesondere einrichtungsübergreifende Programme wie die Zentren für Innovationskompetenz Septomics und ultraoptics, das Forschungskonsortium InfectControl, die Forschungsallianz 3Dsensation sowie die Wachstumskerne fo+ und Tailored Optical Fibers (TOF) bildeten Grundsteine für zahlreiche neue Forschungsthemen und Kooperationsplattformen.

Am 20. Juli 2023 luden das Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V. Hans-Knöll-Institut HKI und das Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF nun dazu ein, die herausragenden Ergebnisse der Programmfamilie »Unternehmen Region« bei einem Festsymposium zu feiern. Weiterhin wurden Diskussionen zu neuen Zukunftsthemen angestoßen und Ideen besprochen, wie die positive Weiterentwicklung des Innovationsökosystems Jena weiter zu fördern sei. Zahlreiche Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik tauschten sich zu den erfolgreichen Förderformaten und den vielfältigen Impulsen aus, die die Programme und Verbünde in der Region sowie auch bundesweit gesetzt haben. Highlights war neben den Festreden die Besichtigung der modernen Forschungsinfrastrukturen der beiden Institute.

Rot wird nicht Grün und infrarotes Licht nicht plötzlich sichtbar, wenn man es durch einen Lichtleiter schickt. Denn Licht ändert seine Wellenlänge nicht einfach so. Es sei denn, der Mensch greift zu einem Trick. Den hat ein internationales Forschungsteam jetzt erstmals in optischen Fasern effektiv anwenden können. Ihm ist es als erstem gelungen, optische Fasern so zu funktionalisieren, dass sie unsichtbares Infrarot-Licht in rotes Licht verwandeln. Ihre Spezialfasern könnten künftig als Miniatur-Lichtkonverter nutzbar sein. Die Erfindung ist durch die Zusammenarbeit von vier Arbeitsgruppen des Sonderforschungsbereiches NOA der Universität Jena mit Partnern am Fraunhofer IOF, Leibniz IPHT sowie an den Universitäten in Sydney und Adelaide (Australien) gelungen. Ihre Forschungsergebnisse konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus der Forschungsabteilung »Photonics in 2D-Materials« von Dr. Falk Eilenberger, Institut für Angewandte Physik der Friedrich-Schiller-Universität, jetzt bei »Nature Photonics« publizieren. Hauptautor ist Doktorand Quyet Ngo.

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Es ist das größte und leistungsstärkste Weltraumteleskop, das jemals ins All gestartet ist: das James-Webb-Weltraumteleskop. Am 25. Dezember trat es seine Reise zu den Sternen an. Das Teleskop soll bahnbrechende Erkenntnisse für die wissenschaftliche Fernerkundung sowie über die frühe Geschichte des Universums liefern – und vielleicht sogar Leben im All entdecken. Mit an Bord: hochpräzise Spiegel, hergestellt am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena.

Seit mehr als zehn Jahren warteten Astronominnen und Astronomen sehnsüchtig auf den Start des James-Webb-Weltraumteleskops. Es wird die Nachfolge des bereits seit 1990 im All stationierten Hubble-Weltraumteleskops antreten und einen noch tieferen und brillanteren Blick ins Universum ermöglichen als sein prominenter Vorgänger.

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Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier gab am 25. November 2020 in einer feierlichen Zeremonie, in diesem Jahr corona-bedingt in kleinerem Rahmen als sonst üblich, die Gewinner des Deutschen Zukunftspreis 2020 bekannt. Für ihr Projekt »EUV-Lithographie – Neues Licht für das digitale Zeitalter« zeichnete der Bundespräsident das Experten-Team um Dr. Peter Kürz, ZEISS Sparte Semiconductor Manufacturing Technology (SMT), Dr. Michael Kösters, TRUMPF Lasersystems for Semiconductor Manufacturing, und Dr. Sergiy Yulin, Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena, mit seinem Preis für Technik und Innovation aus.

Der Deutsche Zukunftspreis wird seit 1997 jährlich vergeben, gehört zu den wichtigsten Wissenschaftsauszeichnungen in Deutschland und ist mit 250.000 Euro dotiert. Er ehrt herausragende technische, ingenieur- und naturwissenschaftliche Leistungen, die zu anwendungsreifen Produkten führen. Neben der Innovationsleistung bewertet die hochkarätige Jury dabei auch das wirtschaftliche und gesellschaftliche Potenzial der Entwicklung. Für Fraunhofer ist es die neunte Auszeichnung mit dem Deutschen Zukunftspreis. Davon ging der Preis zum dritten Mal an das Fraunhofer IOF.

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Das Jenaer Start-up SPACEOPTIX ist mit dem Thüringer Innovationspreis 2020 in der Kategorie »Licht und Leben« ausgezeichnet worden. Das erst in diesem Jahr gegründete Unternehmen entwickelt optische Komponenten und Systeme für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Hervorgegangen ist das Start-up aus dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF. Begleitet wurde die Ausgründung vom »Digital Innovation Hub Photonics« (DIHP), einer Initiative zur Förderung von Gründungen im Bereich Optik und Photonik.

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Spätestens seitdem der Physik-Nobelpreis 2010 für die Erforschung von Graphen verliehen wurde, stehen 2D-Materialien im Fokus der Wissenschaft. Denn diese Stoffe, die nur aus einer Lage von Atomen bestehen, bieten aufgrund ihrer geringen Dicke und viel­seitigen Eigenschaften großes Potenzial für Anwendungen auf ganz unterschiedlichen Gebieten. In Kombination mit Lichtwellenleitern beispielsweise ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sen­sorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik. Allerdings war es bisher sehr auf­wendig, die beiden Komponenten zusammenzubringen. Denn die hauchdünnen Schichten mussten in der Regel separat produziert und dann per Hand auf den Wellenleiter transferiert werden.

Jenaer Forschenden ist es jetzt gemeinsam mit australischen Kollegen gelungen, erstmals 2D-Materialien direkt auf optischen Fasern wachsen zu lassen. Das vereinfacht die Herstellung solcher hybriden Nanomaterialien signifikant. Über ihre Ergebnisse berichtet das Team im Forschungsjournal „Advanced Materials“.

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Um Frühchen nicht unnötig für medizinische Untersuchungen verkabeln zu müssen, haben Forscherinnen und Forscher aus Jena und Ilmenau eine Technologie kontaktloser 3D-Messtechnik entwickelt. Kern des Konzeptes ist ein optischer Sensor, der durch die Kombination von hochauflösender 3D-Messtechnik und nano-optischer Filter Vitalparameter wie Herzfrequenz, Blutsauerstoffgehalt und Atemvolumen messen kann. Die Messung erfolgt ohne Anschluss der Neugeborenen an Geräte oder Kabel und im Abstand von wenigen Metern.

Für ihre Forschungsidee erhielten Jan Sperrhake (Friedrich-Schiller-Universität Jena) und seine Teammitglieder Chen Zhang (Technische Universität Ilmenau) und Maria Nisser (Universitätsklinikum Jena) den Edmund Optics Educational Award in der Kategorie »Gold«. Der mit 7.000 Euro Preisgeld dotierte Award wurde am Vormittag des 4. März 2020 im Abbe-Center of Photonics in Jena von Vertretern des Optik-Anbieters an das Gewinnerteam überreicht.

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Quanten-Imaging ist ein vielfältiges Forschungsfeld, das hocheffiziente Bildgebung in extremen Spektralbereichen sowie Mikroskopie bei geringsten Lichtintensitäten verspricht. Seit den ersten Proof-of-Concept-Experimenten vor über 30 Jahren hat sich das Feld von der eher wissenschaftlich getriebenen Forschung an die Schwelle zahlreicher realer Anwendungsszenarien für die Bildgebung und die Mikroskopie entwickelt. Wissenschaftler des Fraunhofer IOF geben im Fachjournal Laser & Photonics Reviews einen Überblick über vielversprechende Ansätze der Quanten-Bildgebung und deren Perspektiven für den zukünftigen praktischen Einsatz.

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Licht kann mehr! Ein Team von der Universität Jena und anderen Forschungseinrichtungen möchte die Geheimnisse der Optik weiter enträtseln. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte jetzt dafür den Sonderforschungsbereich 1375 „Nonlinear Optics down to Atomic Scales“; kurz NOA. Für zunächst vier Jahre erhält das Team um den Physiker Prof. Dr. Ulf Peschel und die Chemikerin Prof. Dr. Stefanie Gräfe eine Förderung von etwa neun Millionen Euro. Der Startschuss zum Großforschungs­projekt fällt am 1. Juli.

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