World of Photonics Congress 2023 – Session Overview
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Plenary Sessions in 2023
On this page
- World of Photonics Congress Plenary Session
- CLEO/Europe Plenary Talk
- EQEC Plenary Talk and Award Ceremony
- LiM – Lasers in Manufacturing Plenary Session and WLT Award Ceremony
- ECBO – European Conferences on Biomedical Optics Plenary Session
- Optical Metrology Plenary Session
- Digital Optical Technologies Plenary Session
- Herbert-Walther-Award Presentation
World of Photonics Congress Plenary Session:
Titel: "Lasergesteuerte Trägheitsfusion, Energiequelle der Zukunft?"
Dienstag, 27. Juni 2023, 14:00 bis 15:30
Raum 1, ICM – Internationales Congress Center Messe München
Zusammenfassung:
In der National Ignition Facility (NIF) des Lawrence Livermore National Laboratory ist die Zündung der Fusion gelungen. Dieses experimentelle Ergebnis, auf das Jahrzehnte lang hingearbeitet wurde, ist ein bedeutender wissenschaftlicher Durchbruch für die lasergesteuerte Trägheitsfusion (Inertial Confinement Fusion). In diesem Vortrag werden die experimentellen Ergebnisse und die zahlreichen technologischen Innovationen vorgestellt, die diese Leistung möglich gemacht haben, darunter auch Fortschritte in der Photonik. Außerdem wird dieser Erfolg in den breiteren Kontext seiner Bedeutung für die wissenschaftliche Gemeinschaft gestellt. Die Auswirkungen dieser Errungenschaft auf die künftige Forschung im Bereich der Laser-Fusion mit Trägheitseinschluss als nachhaltige und sichere Quelle sauberer Energie werden ebenfalls erörtert.
Sprecher
Dr. Tammy Ma ist eine Plasmaphysikerin am NIF. Sie leitet eine Reihe von Fusionsexperimenten am NIF und ist derzeit Leiterin der Röntgenanalysegruppe für das ICF-Programm.
Ma erwarb 2005 ihren Bachelor-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik am Caltech, 2008 ihren Master-Abschluss und 2010 ihren Doktortitel, beide an der University of California, San Diego. Ma absolvierte ein Postdoc-Studium am LLNL, bevor sie 2012 wissenschaftliche Mitarbeiterin wurde. Er ist Experimentalplasmaphysiker im Bereich Trägheitseinschlussfusion (ICF) und Physik der hohen Energiedichte an der National Ignition Facility (NIF) des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Livermore, Kalifornien. Ma wurde kürzlich mit dem Presidential Early Career Award for Science and Engineering ausgezeichnet, der höchsten Auszeichnung, die die Regierung der Vereinigten Staaten an Nachwuchswissenschaftler und -ingenieure vergibt. Außerdem erhielt sie den Thomas H. Stix Award 2016 der American Physical Society für herausragende Beiträge zur Plasmaphysik-Forschung in der frühen Karriere.
Prof. Constantin Häfner leitet seit November 2019 das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen. Zuvor war er Programmdirektor für fortgeschrittene Photonentechnologien am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien, wo er die Entwicklung der weltweit leistungsstärksten Lasersysteme geleitet hat.
Nach seinem Studium der Physik an der Universität Konstanz promovierte er in Laserphysik an der Universität Heidelberg. Im Jahr 2004 wechselte Häfner in die Vereinigten Staaten, zunächst an die Nevada Terawatt Facility der University of Nevada, Reno, und anschließend, im Jahr 2006, an das Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Kalifornien.
CLEO/Europe Plenary Talk:
Titel: "From Nonlinear Optics to High-Intensity Laser Physics"
Montag, 26. Juni 2023, 16:00 bis 17:30
Room 1, ICM – International Congress Center Messe München
Sprecher
Donna Strickland is a professor in the Department of Physics and Astronomy at the University of Waterloo and is one of the recipients of the Nobel Prize in Physics 2018 for developing chirped pulse amplification with Gérard Mourou.
Strickland was a research associate at the National Research Council Canada, a physicist at Lawrence Livermore National Laboratory and a member of technical staff at Princeton University. In 1997, she joined the University of Waterloo, where her ultrafast laser group develops high-intensity laser systems for nonlinear optics investigations.Strickland earned a PhD in optics from the University of Rochester and a B.Eng. from McMaster University.
EQEC Plenary Talk and Award Ceremony
Titel: “Photonic machines for large-scale applications and fundamental physics”
Dienstag, 27. Juni 2023, 10:30 bis 12:30
Room 1, ICM – International Congress Center Messe München
Sprecher
Claudio Conti (Ph.D. 2002, ERC StGrant 2008) is currently the Director of the Institute of Complex Systems of the Italian National Research Council (ISC-CNR) in Rome (Italy). Formerly, he was New Talent Grant from the Research Center Enrico Fermi; Humboldt fellow at the Max Planck Institute for the Science of Light; Senior Researcher at CNR; Principal Investigator of the Starting Independent Research Grant from the European Research Council (ERC), with the project Light and Complexity; Principal Investigator of the ERC Proof of Concept Grant Vanguard; Principal Investigator of the Templeton Foundation Grant Generalized Uncertainty Principle and the Photon; and Associate Professor at the Department of Physics of the University Sapienza.
LiM – Lasers in Manufacturing Plenary Session and WLT Award Ceremony
Titel:
“Additive manufacturing for sustainable solutions in hydraulics"
“3D micro/nano-printing with light”
Montag, 26. Juni 2023, 10:30 bis 12:30
Room 13b, ICM – International Congress Center Messe München
Sprecher
Im Jahr 2012 trat Valeria Tirelli die Nachfolge ihres Vaters als CEO von Aidro an. Aidro wurde 1982 von Paolo Tirelli, einem italienischen Ingenieur mit großer Erfahrung im Hydrauliksektor, gegründet.
Ab 2017 führte Aidro die neue Technologie Additive Manufacturing ein, die die Herstellung von 3D-gedruckten Metallprodukten im Hydrauliksektor ermöglicht.
Angetrieben durch den Wunsch nach Innovation und das kontinuierliche Wachstum des 3D-Drucks hat das Unternehmen seine Tätigkeit auf andere Sektoren wie Luft- und Raumfahrt, Energie sowie Öl und Gas ausgeweitet.
Im Jahr 2021 schließt sich Aidro mit Additve Manufacturing der Desktop Metal Familie an, um in der Fluidtechnik zu wachsen.
Topic:
“Additive manufacturing for sustainable solutions in hydraulics”
Dr. Farsari is a Research Director at the Institute of the Electronic Structure and Laser, Foundation for Research and Technology-Hellas, where she joined in 2003. Her main research interests are light-based additive manufacturing, multi-photon lithography, laser-based nanofabrication, and materials processing using ultrafast lasers.
She received her first degree in 1992 from the Physics, University of Crete and her PhD in 1997 from the Physics Department, University of Durham, UK. After graduating, Farsari worked as a postdoctoral research fellow at the Universities of Durham and Sussex and as a Senior Optical Scientist for the security company DeLaRue Holographics.
Topic:
“Additive manufacturing for sustainable solutions in hydraulics”
ECBO – European Conferences on Biomedical Optics Plenary Session:
Montag, 26. Juni 2023, 14:00 bis 15:30
Room 5, ICM – International Congress Center Messe München
Titel: “Fluorescence lifetime imaging of NAD(P)H and FAD to monitor immune cell metabolism and function”
Zusammenfassung:
Wir demonstrieren das optische Redox-Verhältnis und die Fluoreszenz-Lebensdauer-Imaging-Mikroskopie der intrinsischen metabolischen Co-Faktoren NAD(P)H und FAD zur Quantifizierung metabolischer Veränderungen in menschlichen Immunzellen aus peripherem Blut. Dieser Ansatz ist attraktiv, weil er keine Zelloberflächenmarkierungen oder Transfektion erfordert und eine schnelle Bewertung des Stoffwechsels einzelner Zellen ermöglicht. Neu trainierte neuronale Netze segmentieren automatisch einzelne Zellen für die Analyse der Heterogenität innerhalb und zwischen Patienten. Insgesamt ist dieser Ansatz sowohl für die Grundlagenforschung als auch für das Patientenmanagement in den Bereichen Krebs und Immunologie attraktiv.
Titel: “Holotomography and artificial intelligence: label-free 3D imaging, classification, and inference of live cells and organoids”
Zusammenfassung:
Die Holotomografie (HT) ist ein leistungsstarkes markierungsfreies Bildgebungsverfahren, das eine hochauflösende, dreidimensionale quantitative Phasenbildgebung (QPI) von lebenden Zellen und Organoiden durch die Verwendung von Brechungsindexverteilungen (RI) als intrinsischen Bildgebungskontrast ermöglicht1-3. Ähnlich wie bei der Röntgen-Computertomographie nimmt die HT mehrere zweidimensionale Hologramme einer Probe unter verschiedenen Beleuchtungswinkeln auf, aus denen eine 3D-RI-Verteilung der Probe durch inverse Lösung der Wellengleichung rekonstruiert wird. Durch die Kombination der markierungsfreien und quantitativen 3D-Bildgebungsfähigkeiten der HT mit Ansätzen des maschinellen Lernens können synergetische Fähigkeiten in der Biobildgebung und der klinischen Diagnose geschaffen werden. In diesem Vortrag werden wir die potenziellen Vorteile und Herausforderungen der Kombination von QPI und künstlicher Intelligenz (KI) für verschiedene Aspekte der Bildgebung und Analyse erörtern, darunter Segmentierung, Klassifizierung und bildgebende Schlussfolgerungen3-6. Wir werden auch die jüngsten Fortschritte auf diesem Gebiet hervorheben und Einblicke in zukünftige Forschungsrichtungen geben. Insgesamt ist die Kombination von QPI und KI sehr vielversprechend, um die biomedizinische Bildgebung und Diagnostik voranzubringen.
Sprecher
Melissa Skala is an Investigator at the Morgridge Institute for Research and a Professor of Biomedical Engineering at the University of Wisconsin - Madison. Her lab develops biomedical optical imaging technologies for cancer research, cell therapy, and immunology.
Topic:
“Fluorescence lifetime imaging of NAD(P)H and FAD to monitor immune cell metabolism and function“
YongKeun (Paul) Park is an Endowed Chair Professor of Physics at KAIST. Dr. Park’s area of research is optics, holography, and bioimaging. He has published +160 peer-reviewed papers with +14K citations, including 4 Nat Photon, 1 Nat Mat, 1 Nat Cell Biol, 4 Nat Comm, 4 PRL, 6 PNAS papers. He is a Fellow of Optical Society of America (OSA) and Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Two start-up companies with +80 employees have been created from his research (Tomocube, The.Wave.Talk). To learn more about Prof. Park's research projects, visit his website: http://bmol.kaist.ac.kr.
Topic:
"Holotomography and artificial intelligence: label-free 3D imaging, classification, and inference of live cells and organoids"
Optical Metrology Plenary Session:
Titel: “Remote photonic medicine”
Mittwoch, 28. Juni 2023, 10:30 bis 11:25
Room 1, ICM – International Congress Center Messe München
Zusammenfassung:
Ich werde einen photonischen Sensor vorstellen, der für die gleichzeitige und kontinuierliche Fernerkundung vieler biomedizinischer Parameter eingesetzt werden kann. Die Technologie basiert auf der Beleuchtung einer Oberfläche mit einem Laser und der anschließenden Verwendung einer Bildkamera zur zeitlichen und räumlichen Verfolgung sekundärer Speckle-Muster, um eine nanometrisch genaue Schätzung der Bewegung der zurückreflektierenden Oberfläche zu erhalten. Die Fähigkeit, diese Bewegungen mit nanometrischer Präzision zu erfassen, ermöglicht die Verbindung der Bewegung mit der Bio-Fernerkundung und mit medizinischen Diagnosemöglichkeiten.
Die vorgeschlagene Technologie wurde bereits für die ferngesteuerte und kontinuierliche Bestimmung lebenswichtiger Biozeichen (wie Herzschlag, Atmung, Blutpulsdruck und Augeninnendruck), für die molekulare Erfassung von Chemikalien im Blutstrom (z. B. für die Bestimmung der Alkohol-, Glukose- und Laktatkonzentration im Blutstrom, die Blutgerinnung und die Oximetrie) sowie für die Erfassung hämodynamischer Merkmale wie des Blutflusses im Zusammenhang mit der Gehirnaktivität eingesetzt.
Der Sensor kann für die Frühdiagnose von Krankheiten wie Mittelohrentzündung, Melanom und Brustkrebs eingesetzt werden und wurde kürzlich in groß angelegten klinischen Versuchen getestet und lieferte hocheffiziente medizinische Diagnosefähigkeiten für kardiopulmonale Erkrankungen. Die Fähigkeit des Sensors wurde auch bei der qualitativ hochwertigen Ferncharakterisierung der Gehirnaktivität getestet und bestätigt.
Sprecher
Zeev Zalevsky received his B.Sc. and direct Ph.D. degrees in electrical engineering from Tel-Aviv University in 1993 and 1996 respectively. Zeev is currently a full Professor and the Dean of the faculty of engineering in Bar-Ilan University, Israel. His major fields of research are optical super resolution, biomedical optics, nano-photonics and fiber-based processing and sensing architectures. Zeev has published more than 570 peer review papers, 340 proceeding papers, 9 books (6 authored and 3 as an editor), 32 book chapters and about 100 patents. Zeev gave about 620 conference presentations with more than 220 invited/keynote or plenary talks.
Zeev is a fellow of many large scientific societies such as SPIE, OSA, IEEE, EOS, IOP, IET, IS&T, ASLMS, AIMBE and more. He is also a fellow of the American National Academy of Inventors (NAI). For his work he received many national and international prizes such as the Krill prize, ICO prize and Abbe medal, SAOT prize, Juludan prize, Taubelnblatt prize, young investigator prize in nanotechnology, the International Wearable Technologies (WT) Innovation World Cup 2012 Prize, Image Engineering Innovation Award, NANOSMAT prize, SPIE startup challenge prize, SPIE prism award, IAAM Scientist Medal Award, International Photonic Award, Dr. Horace Furumoto Innovations Professional award, The Asian Advanced Materials Award, Edison Award, IEEE distinguished lecturer award, VEBLEO Scientist Award, Joseph Fraunhofer Award/Robert M. Burley Prize, Lotfi Zadeh Memorial Award, E&T Innovation Award, CES (Consumer Electronics Show) 2022 Innovation Awards, German Innovation Awards 2022, the Humboldt research prize, SPIE 2023 Chandra S. Vikram Award for Metrology and more.
Besides his academic research activity, Zeev is also very active in commercializing his inventions into start-up companies. Zeev was and is involved in technologically leading of more than 10 startup companies.
Digital Optical Technologies Plenary Session:
Title: “End-to-end simulation in propelling the new wave of optics and photonics innovation”
Montag, 26. Juni 2023, 09:00 bis 10:00
Room 21, ICM – International Congress Center Messe München
Zusammenfassung:
In vielen Branchen und Anwendungen - von der Automobilindustrie bis zur Unterhaltungselektronik, vom Gesundheitswesen bis zur Luft- und Raumfahrt und Verteidigung, von der Datenkommunikation bis zum Quantencomputing und vielem mehr – werden weiterhin bedeutende Fortschritte bei der Konzeption und Entwicklung von optischen und optisch unterstützten Produkten der nächsten Generation erzielt. Diese Fortschritte werden durch Innovationen in den zugrundeliegenden Technologien vorangetrieben, darunter die skalierbare Fertigung komplexer asphärischer und Freiformgeometrien, die Herstellung hocheffizienter mikrooptischer und diffraktiver optischer Komponenten sowie die Entwicklung photonischer Geräte mit direkt integrierten Lichtmaschinen und Sensoren. Während die Herausforderungen beim Design auf Komponentenebene bestehen bleiben, werden die nächsten Fortschritte bei der Entwicklung optischer Produkte durch einen ganzheitlichen, integrierten Ansatz vorangetrieben, der alle Elemente in eine systemtechnische Betrachtung einbezieht. Die Simulation spielt eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung dieser Betrachtung auf Systemebene, von der mikro- (oder nano-) skopischen bis zur makroskopischen Ebene. In diesem Vortrag werde ich die Rolle der Multiphysics-Simulation beim Entwurf und der Entwicklung fortschrittlicher optischer Systeme, wie z. B. optischer Verbindungen, digitaler Beleuchtung, LIDAR-Sensoren und AR-Headsets, hervorheben.
Sprecher
Sanjay Gangadhara is the Senior Program Director for Optics at Ansys. In this role, he drives the long-term strategy for the technologies at Ansys that support the design and manufacture of innovative optical products. Sanjay has a B.S. in Chemical and Nuclear Engineering from UC Berkeley and a Ph.D. in Nuclear Science and Engineering from MIT. While he has been working at Ansys since 2021, Sanjay joined Ansys through their acquisition of Zemax, a company for which he previously worked 14 years.
Herbert-Walther-Award Presentation:
Title: “Quantum Computation and Quantum Simulation with Strings of Trapped Ca+ Ions”
Dienstag, 27. Juni 2023, 08:30 bis 10:00
Room 8 "Gustav Hertz" A 12 - Hall A1
Zusammenfassung:
Der Stand der Technik des Innsbrucker Quantencomputers für gefangene Ionen wird kurz dargestellt. Wir präsentieren einen Überblick über die verfügbare Quanten-Toolbox und diskutieren die Skalierbarkeit des Ansatzes. Mit bis zu 50 vollständig kontrollierten Ionen-Qubits führen wir Quantensimulationen durch, die den Quantentransport und neue hydrodynamische Eigenschaften untersuchen. Mit Hilfe der Quanten-Toolbox für verschränkungsgestützte Ramsey-Interferometrie finden wir optimale Parameter für die Quantenmetrologie. Quantencomputer können vor Rauschen geschützt werden, indem die logische Quanteninformation mit Hilfe von Fehlerkorrekturcodes redundant in mehrere Qubits kodiert wird. Die Manipulation logischer Quantenzustände durch unvollkommene Operationen setzt voraus, dass alle Operationen auf dem Quantenregister einem fehlertoleranten Schaltungsdesign gehorchen, um die Verbreitung unkontrollierter Fehler zu vermeiden. Wir demonstrieren einen fehlertoleranten universellen Satz von Gattern für zwei logische Qubits in einem Quantencomputer mit gefangenen Ionen.
Sprecher
Rainer Blatt’s research focuses on trapped ions as a means to address fundamental questions in quantum optics, spectroscopy, and quantum information science. In the laboratory, individual ions are confined in electromagnetic traps under ultrahigh vacuum, and their electronic states are manipulated and probed using laser beams. Experiments in his group, including the demonstration of quantum gates and highly entangled ion strings, have established that ions are outstanding candidates for quantum bits in a quantum computer. Current research themes include the investigation of light-matter quantum interfaces, the scalability of ion traps for quantum information processing, and the use of trapped ions to simulate quantum processes.