Mourou und weitere Nobelpreis-würdige Forschung auf der CLEO-Europe/EQEC


Die Professoren Trevor Benson und Matthias Kling

Die Conference on Lasers & Electro-Optics/Europe and European Quantum Electronics Conference (CLEO®/Europe – EQEC) vom 23. bis 27. Juni 2019 wird ein Event der Superlative. Schon das Konferenzprogramm füllt 175 Seiten, gefüllt mit über 2000 Präsentationen in 215 Sessions, davon jeweils bis zu 15 parallel. Hier erklären die beiden CLEO®-Chairmen Prof. Trevor Benson und Prof. Matthias Kling, auf welche Höhepunkte sie sich freuen, welche Impulse für die eigene Forschung an der University of Nottingham sowie an der Ludwig-Maximilians-Universität und am Max Planck Institut für Quantenoptik in Garching erhoffen, und welchen aktuellen Innovationen in der Photonik sie marktveränderndes Potential zutrauen.

Ein Doppelinterview! Wer von Ihnen spricht über die ersten 1.003 Präsentationen der CLEO® und wer über zweiten 1.003? – Im Ernst, haben Sie den Überblick über diese Riesenkonferenz?

Prof. Trevor Benson: Es ist tatsächlich eine Riesenkonferenz, die wir seit zwei Jahren planen. Das Programm umfasst 2.006 Präsentationen, darunter vier Plenary und fünf Tutorial Talks, sechs Keynotes und über 80 Invited Talks. Zudem 982 Vorträge und 896 Poster-Präsentationen. Die CLEO® Europe gibt es seit 1994. Seit 2003 findet sie in München statt. Daher verfügen wir über viel Erfahrung und Protokolle, was bis wann getan werden muss. Das hilft! Als Vorsitzende diskutieren Matthias und ich mit den Chairmen der EQEC, Massimo Giudici und Stephan Götzinger, welche Themen relevant sind und wie wir thematisch eine gute Balance schaffen. Und wir behalten die Fristen und Termine im Blick. Dabei sind wir nicht allein. Kollegen der European Physical Society unterstützen uns phantastisch – und auch die Programmvorsitzen und die 23 Unterausschüsse der CLEO und EQEC mit jeweils einem Dutzend Mitgliedern leisten großartige Arbeit. Als General Chair habe ich eher thematisch den Überblick, während sich für die Mitglieder der Unterausschüsse tiefere technische Einblicke ergeben.

Prof. Matthias Kling: Die CLEO® / EQEC ist die größte Konferenz, die ich bisher in führender Rolle mitorganisiert habe. Schon die Zahl der Kollegen, die in die Vorbereitung involviert sind, ist beeindruckend. Es sind fast 300 Experten, die Abstracts bewerten, an technischen Meetings teilnehmen und die die Konferenz in unserer Community bekannt machen. Natürlich ist es eine Herausforderung, den Überblick zu behalten. Doch ich freue mich über die Chance, Highlights zu setzen und neue Themen im Programm zu verankern.

Haben Sie persönlich Highlights, auf die Sie sich besonders freuen?

Kling: Wir haben die Ehre, den Nobelpreisträger für Physik 2018, Gérard Mourou, zu begrüßen. Sie können sich vorstellen, dass Nobelpreisträger nach dieser Ehrung stark überbucht sind. Doch er ist unserer Community verbunden und ein enger Kollege in der Attosekunden-Physik. Glücklicherweise hat er sich bereit erklärt, einen zusätzlichen Plenarvortrag zu den bereits geplanten zu halten. Sein Nobelpreis hat unsere Planungen hier etwas durcheinander gebracht.

Benson: Auf Gérard freuen wir uns beide! Er ist ein großartiger Vertreter der europäischen Photonik!

Kling: Wir versuchen auch, Forscher und Themen zu identifizieren, die für kommende Nobelpreise in Frage kommen. Unsere Keynote-Sprecherin Michal Lipson mit ihrer Forschung auf dem Gebiet der Silizium-Photonik gehört für mich unbedingt dazu. Und als Attosekunden-Physiker freue ich mich auf Anne L'Huilliers Vortrag. Sie ist eine Pionierin auf dem Gebiet der Attosekundenphysik! Höhepunkte sehe ich zudem im Bereich der Photonik für medizinische Anwendungen. Zum Beispiel multimodale Spektroskopie und Mikroskopie, die das Potential haben, die Diagnostik von Krankheiten wie Krebs in sehr frühen Stadien deutlich zu verbessern.

Benson: Ich freue mich auf die Sessions zur Mid-Infrarot-Photonik, in der auch ich in Nottingham forsche. Wir versuchen, Mid-IR-Technologie für die Echtzeitsensorik und -bildgebung im Healthcare-Bereich zu entwickeln, und setzen dabei vor allem auf Lichtwellenleiter und Superkontinuum-Laser im mittleren Infrarotbereich. Eine der größten Sessions legt den Fokus auf Faser- und Dauerstrichlaser; die lasse ich mir nicht entgehen. Und Michal Lipsons Plenarvortrag sehe ich auch als Höhepunkt: Sie ist ein echter Star in der Silizium-Photonik. Ich interessiere mich aber auch sehr für Anton Zeilingers EQEC-Plenarvortrag zum „Photonic Entanglement“ und für Karsten Danzmanns World of Photonics Plenarvortrag zur Gravitationswellen-Astronomie. Selbst organisiere ich ein Joint Symposium zum Anlass von 50 Jahren integrierter Optik. Hier wird John Bowers von der UC Santa Barbara einen Vortrag über integrierte Silizium-Photonik-Schaltkreise halten. Ich denke, da können wir einiges über das Wachsen von Quantenpunktlasern auf Silizium lernen. Und die letzte Session, die ich erwähnen möchte, ist die zur additiven 3D-Laser-Mikrofertigung. Hier wird Mangirdas Malinauskas aus Litauen zur additiven Herstellung von Glaskeramiken im Nanomaßstab sprechen. Alles in allem haben wir eine spannende Mischung aus Grundlagenforschung und Anwendungen zusammengestellt. Von Photonik für erneuerbare Energien der nächsten Generation über die Attosekunden-Physik bis zur optischen Sensorik und Mikroskopie.

Kling: Zwei Highlights möchte ich ergänzen: Wir bieten zwölf Kurzkurse an, in denen sich Studierende und andere Interessierte mit einem Thema außerhalb ihres Fachgebiets vertraut machen können, sei es die Ultrakurzpuls-Technologie, Frequenzkamm-Messtechnik, Faseroptik, Silizium-Photonik oder die Terahertz-Photonik. Zudem haben wir zwei komplett neue Sitzungen eingeführt: „Topologische Lichtzustände“ und “Labelfree techniques for molecular identification”. Letzteres ist ein sehr dynamisches Forschungsfeld, das es künftig ermöglichen könnte, Krebs mithilfe spektroskopischer Analysen von chemischen Veränderungen in Zellen zu diagnostizieren, ohne das Patienten Fluoreszenzmarker verabreicht werden müssen. Die Verfügbarkeit nichtlinearer Optiken ist dafür der Enabler.

Prof. Benson, Sie forschen seit Jahrzehnten im Bereich elektromagnetischer Felder und Wellen oder zur Modellierung und Simulation von Lasern, Lichtwellenleitern und Verstärkern. Lernt ein erfahrener Experte wie Sie auf solchen Konferenzen noch etwas dazu?

Benson: Natürlich tue ich das! Eine Konferenz dieser Größenordnung ist eine sprudelnde Wissensquelle. Das Tolle am Congress und der LASER World of PHOTONICS ist es, dass Sie dort den State of the Art unserer gesamten Industrie und Forschung erleben – die sich immer schneller entwickeln. Der Fokus reicht von Materialwissenschaften über aufkommende Themen bis zur Anwendungsseite. Es ist eine großartige Gelegenheit, zu lernen und mit den Material- und Chemieexperten, Physikern, Ingenieuren und Anwendern ins Gespräch zu kommen, die im Juni nach München pilgern.

Und wie ist das bei Ihnen, Prof. Kling?

Kling: Ob ich dort lerne? Klar! Wir erleben derzeit, wie maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz unsere Forschung beeinflusst und beschleunigt. Ob in der medizinischen Diagnose, wo Algorithmen schnell präzise Informationen aus Bilddaten filtern, oder in der Optimierung optischer Designs. Schon heute liefern lernende Algorithmen beeindruckende Resultate, wo es um hochkomplexe Optimierungsaufgaben geht. Und das ist nur ein Beispiel für die Fortschritte, die die Photonik durch zunehmende Interdisziplinarität macht. Es ist wichtig, Kollegen aus anderen Fachgebieten zu treffen und voneinander zu lernen. Die CLEO bietet die Möglichkeit dazu. Ich lerne in Sessions, die ähnliche Schwerpunkte haben wie meine eigene Forschung, nehme aber auch an Sessions teil, zu denen es mich normalerweise nicht verschlägt. Forscher unterschiedlicher Disziplinen müssen gemeinsame Sprachen entwickeln, um effizienter zusammenzuarbeiten. Die Übernahme des General Chair hat mich in dieser Hinsicht weitergebracht und die Konferenz wird das fortsetzen. Der Vorsitz ist eine enorme Verantwortung und viel Arbeit – aber vor allem eine echte Bereicherung und ein großes Privileg!

Die LASER World of PHOTONICS und der Congress spiegeln das Innovationsgeschehen in der Photonik. Welchen aktuellen Technologietrends trauen Sie marktveränderndes Potential zu?

Benson: Die LiDAR-Technologie für autonome Fahrzeuge gehört sicherlich dazu. Und wenn wir an die grüne Agenda zur Bekämpfung des Klimawandels denken, wird es großen Bedarf an effizienten Fertigungs- und Prozesslösungen geben. Machine Vision und Laserverfahren können dabei zentrale Rollen übernehmen. Daneben haben bildgebenden Verfahren das Potenzial, das Gesundheitswesen zu verändern! Siehst Du das ähnlich, Matthias?

Kling: Voll und ganz! Aber ich möchte noch einige junge Technologien ergänzen. Etwa die sichere Quantenkommunikation oder Quantencomputer, die das Dilemma des Moore‘schen Gesetzes im einstelligen Nanometerbereich lösen könnten. Durch die Kombination von Nanooptik und ultraschneller Photonik werden wir hier in den kommenden Jahren sicher Fortschritte sehen. Spannend sind auch rein photonische Computer. Noch sind in der Breitbandkommunikation per Glasfaser die Computer, die optische Informationen in elektronische Signale wandeln, die Engstelle. Rein optische Lösungen sind ein vielversprechender Ansatz. Mal schauen, was die Zukunft bringt. Einiges werden wir bestimmt schon im Juni in München sehen...

 
 
 
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